Hoja de repaso: Pré rentree seance 1

📋 Plan du Cours

1. Structure et notation de l’atome
2. Grandeurs physiques et conversions
3. États physiques de la matière
4. Gaz parfaits et gaz réels
5. Eau et changements de phase
6. Solutions et quantités de matière
7. Concentrations et osmose

📖 1. Structure et notation de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyau : Constitué de nucléons comprenant Z protons de charge positive et N neutrons électriquement neutres, et portant l’essentiel de la masse de l’atome.
• Nombre de masse : Le nombre de masse A correspond au nombre total de nucléons, selon la relation $A=Z+N$.
• Nombre de charge : Le nombre de charge Z correspond au nombre de protons du noyau et détermine les propriétés chimiques de l’atome.

★ À maîtriser

📌 Des isotopes sont des atomes ayant le même nombre de charge Z mais un nombre de neutrons N différent.

Compléments

• La masse d’un nucléon vaut 1,67·10^-27 kg, tandis que la masse d’un électron vaut 0,9·10^-30 kg, soit 9·10^-31 kg.

💡 Astuce mémo

Z compte les protons, N les neutrons, A les nucléons

📖 2. Grandeurs physiques et conversions

★ À maîtriser

📐 Formule — La température absolue vérifie $T(K)=T(°C)+273$, donc 0 °C correspondent à 273 K et 27 °C à 300 K.

📐 Formule — Les conversions de volume sont $1\ m^3=1000\ L$ et $1\ dm^3=1\ L$.

📐 Formule — Les pressions sont approximativement reliées par $1\ atm=1\ bar=10^5\ Pa=760\ mmHg$.

Compléments

• Les unités de pression citées sont:
  • le pascal (Pa)
  • le millimètre de mercure (mmHg)
  • le bar
  • l’atmosphère (atm)

📖 3. États physiques de la matière

📝 Points essentiels

📌 Un solide possède un état condensé, un état ordonné, une forme propre et un volume propre ; un liquide possède un état condensé et un volume propre, mais ni état ordonné ni forme propre ; un gaz n’est pas condensé ni ordonné et ne possède ni forme ni volume propres.

• Un gaz est compressible sous certaines conditions et occupe tout l’espace disponible.

💡 Astuce mémo

Solide : forme et volume propres ; liquide : volume propre sans forme propre ; gaz : ni forme ni volume propres

📖 4. Gaz parfaits et gaz réels

🔑 Notions clés & Définitions

• Gaz parfait : Modélisé par des particules assimilables à des points matériels, dont les chocs sont élastiques et entre lesquelles aucune force d’interaction ne s’exerce.

★ À maîtriser

📐 Formule — La relation des gaz parfaits est $PV=nRT$, avec P la pression, V le volume, n la quantité de matière, T la température en kelvins et $R=0{,}082\ L·atm·K^{-1}·mol^{-1}$.

• Dans un récipient fermé, si la température en kelvins est multipliée par deux à volume et quantité de gaz constants, la pression du gaz est aussi multipliée par deux.

Compléments

• Aux conditions normales de température et de pression, la pression vaut 1 atm, la température vaut 0 °C soit 273 K, et une mole de gaz occupe 22,4 L.

💡 Astuce mémo

Température doublée à volume et quantité constants → pression doublée

📖 5. Eau et changements de phase

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme des phases de l’eau : Représentation des domaines solide, liquide et gazeux en fonction de la pression et de la température.

★ À maîtriser

• Pour l’eau, la droite séparant les états solide et liquide est décroissante, alors qu’elle est croissante pour les autres éléments chimiques.

Compléments

• Le point triple de l’eau correspond à la convergence des trois états pour une pression de 0 atm et une température de 0 °C.

• Le point critique de l’eau correspond à une pression de 218 atm et une température de 374 °C, auxquelles les densités du liquide et du gaz sont égales.

💡 Astuce mémo

Le diagramme de l’eau relie trois domaines autour du point triple

📖 6. Solutions et quantités de matière

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange de corps en une phase unique condensée.
• Solution aqueuse : Solution dont le solvant est l’eau.
• Mole : Une mole correspond à 6,022·10^23 entités.

★ À maîtriser

📌 Le solvant est la composante la plus représentée, tandis que le soluté est la composante la moins représentée et le corps dissous.

Compléments

📐 Formule — Le nombre d’entités vérifie $Q=n·N_A$, où n est le nombre de moles et $N_A$ le nombre d’Avogadro.

📐 Formule — La masse moléculaire M est la somme des masses atomiques de tous les atomes de la molécule, soit $M=\sum A$ ; pour l’eau H₂O, $M=2×1+16=18\ g/mol$.

💡 Astuce mémo

Le solvant est majoritaire, le soluté est dissous et minoritaire

📖 7. Concentrations et osmose

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration molaire vérifie $C=\frac{n}{V}$, avec C en mol/L, n en mol et V en L.

📐 Formule — La loi de Henry relie la pression partielle Pi d’un gaz dissous à sa fraction molaire xi par $P_i=x_i·H$, où H dépend du gaz, du liquide et de la température.

• Lors de l’osmose, l’eau migre du compartiment le moins concentré vers le compartiment le plus concentré afin de tendre à égaliser les concentrations.

📐 Formule — La pression osmotique vérifie $Π=ωRT$, où ω est l’osmolarité en osm/L, R vaut 0,082 L·atm·K^-1·mol^-1 et T est la température en kelvins.

Compléments

• Une solution molaire vaut 1 M, une solution décimolaire vaut 10^-1 M, une solution centimolaire vaut 10^-2 M, une solution millimolaire vaut 10^-3 M et une solution micromolaire vaut 10^-6 M.

📐 Formule — La concentration d’un gaz dissous vérifie $C_i=a_i·P_i=\frac{1}{H}·x_i$.

• À 27 °C, le produit RT vaut approximativement 25 ; ainsi, pour une osmolarité de 1 osmol/L, la pression osmotique est approximativement de 25 atm.

💡 Astuce mémo

Différence de concentration → migration de l’eau vers le compartiment concentré

📊 Tableaux de synthèse

Composition et propriétés des états

Propriété	Solide	Liquide	Gaz
État condensé	Oui	Oui	Non
État ordonné	Oui	Non	Non
Forme propre	Oui	Non	Non
Volume propre	Oui	Oui	Non