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    2e Bac Sciences physiques (PC)

    Définitions de physique-chimie 2e Bac PC : tous les termes du cours par chapitre

    Les 89 définitions des 25 chapitres de physique-chimie 2e Bac PC, classées par chapitre puis par ordre alphabétique. Rien n'est ajouté : chaque définition est tirée du cours et renvoie à l'endroit d'où elle vient.

    • 89 définitions
    • 25 chapitres
    Voir le formulaire (143 formules et propriétés)Le cours
    Index alphabétique des 89 termes

    1.Ondes mécaniques progressives

    Célérité d'une onde

    La célérité vv d'une onde est la vitesse de propagation de la perturbation. Si la perturbation parcourt la distance dd pendant la durée Δt\Delta t :

    Voir dans le cours : Définition : Célérité d'une onde

    Onde mécanique progressive

    Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d'une perturbation, de proche en proche, dans un milieu matériel élastique, sans transport de matière mais avec transport d'énergie.

    Voir dans le cours : Définition : Onde mécanique progressive

    transversale

    Une onde est transversale si la direction de la perturbation (le déplacement des points du milieu) est perpendiculaire à la direction de propagation. Elle est longitudinale si ces deux directions sont parallèles.

    Voir dans le cours : Définition : transversale

    2.Ondes mécaniques progressives périodiques

    diffraction

    La diffraction est le changement de direction de propagation d'une onde, avec étalement, lorsqu'elle rencontre une ouverture ou un obstacle de petite dimension aa.

    Voir dans le cours : Définition : diffraction

    dispersif

    Un milieu est dispersif si la célérité d'une onde sinusoïdale y dépend de sa fréquence : v=v(N)v = v(N). Il est non dispersif si vv est la même pour toutes les fréquences.

    Voir dans le cours : Définition : dispersif

    longueur d'onde

    La longueur d'onde λ\lambda (en m) est la distance parcourue par l'onde pendant une période. C'est aussi la plus petite distance entre deux points du milieu qui vibrent en phase (par exemple deux crêtes consécutives pour une onde transversale).

    Voir dans le cours : Définition : longueur d'onde

    période

    La période TT (en s) est la plus petite durée au bout de laquelle le mouvement d'un point se reproduit identique à lui-même. La fréquence est N=1TN = \dfrac{1}{T} (en hertz, Hz\text{Hz}).

    Voir dans le cours : Définition : période

    périodique

    Une onde progressive est périodique lorsque la source produit une perturbation qui se répète identiquement à intervalles de temps égaux. Si l'élongation de la source est une fonction sinusoïdale du temps, l'onde est dite sinusoïdale.

    Voir dans le cours : Définition : périodique

    3.Propagation d'une onde lumineuse

    dispersif

    Un milieu transparent est dispersif pour la lumière si son indice (donc la célérité de la lumière) dépend de la radiation : n=n(λ0)n = n(\lambda_0). Le vide n'est pas dispersif : toutes les radiations y ont la même célérité cc.

    Voir dans le cours : Définition : dispersif

    écart angulaire

    L'écart angulaire θ\theta est la demi-largeur angulaire de la tache centrale : c'est l'angle entre l'axe du faisceau et la direction de la première extinction.

    Voir dans le cours : Définition : écart angulaire

    Indice de réfraction

    L'indice de réfraction d'un milieu transparent, pour une radiation monochromatique, est le rapport de la célérité cc de la lumière dans le vide à sa célérité vv dans ce milieu :

    Voir dans le cours : Définition : Indice de réfraction

    monochromatique

    Une radiation monochromatique est caractérisée par une seule fréquence ν\nu (une seule couleur) : c'est le cas de la lumière d'un laser. Une lumière polychromatique contient plusieurs radiations : la lumière blanche est un ensemble continu de radiations, du violet au rouge.

    Voir dans le cours : Définition : monochromatique

    4.Décroissance radioactive

    activité

    L'activité d'un échantillon radioactif est le nombre moyen de désintégrations par seconde : a(t)=−dNdta(t) = -\dfrac{dN}{dt}. Son unité est le becquerel (Bq) : 1 Bq=11\,\text{Bq} = 1 désintégration par seconde (1 s−11\,\text{s}^{-1}).

    Voir dans le cours : Définition : activité

    constante de temps

    La constante de temps est τ=1λ\tau = \dfrac{1}{\lambda} (en secondes). À la date t=τt = \tau, il reste N0e−1≈0,37 N0N_0 e^{-1} \approx 0{,}37\,N_0 noyaux. Sur la courbe N(t)N(t), la tangente à l'origine coupe l'axe des temps au point d'abscisse τ\tau.

    Voir dans le cours : Définition : constante de temps

    demi-vie

    La demi-vie t1/2t_{1/2} est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs initialement présents s'est désintégrée : N(t1/2)=N02N(t_{1/2}) = \dfrac{N_0}{2}.

    Voir dans le cours : Définition : demi-vie

    isotopes

    Des isotopes sont des noyaux qui ont le même nombre de protons ZZ mais des nombres de neutrons différents, donc des nombres de nucléons AA différents.

    Voir dans le cours : Définition : isotopes

    numéro atomique

    • ZZ est le numéro atomique : c'est le nombre de protons, appelé aussi nombre de charge du noyau.
    • AA est le nombre de nucléons (ou nombre de masse) : A=Z+NA = Z + N.
    • N=A−ZN = A - Z est le nombre de neutrons.
    Voir dans le cours : Définition : numéro atomique

    radioactivité

    La radioactivité est la transformation spontanée d'un noyau instable, appelé noyau père, en un autre noyau, appelé noyau fils, avec émission d'une particule (α\alpha, β−\beta^- ou β+\beta^+) et souvent d'un rayonnement γ\gamma.

    Voir dans le cours : Définition : radioactivité

    5.Noyaux, masse et énergie

    courbe d'Aston

    La courbe d'Aston représente l'opposé de l'énergie de liaison par nucléon, −EℓA-\dfrac{E_\ell}{A}, en fonction du nombre de nucléons AA. On trace −EℓA-\dfrac{E_\ell}{A} pour que la courbe forme une « vallée » : plus un noyau est bas sur la courbe, plus il est stable.

    Voir dans le cours : Définition : courbe d'Aston

    défaut de masse

    Le défaut de masse d'un noyau ZAX{}^{A}_{Z}\text{X} est la différence entre la somme des masses de ses nucléons isolés et la masse du noyau :

    Δm=Z mp+(A−Z) mn−m(ZAX)\Delta m = Z\,m_p + (A - Z)\,m_n - m\left({}^{A}_{Z}\text{X}\right)

    Il est toujours positif pour un noyau stable.

    Voir dans le cours : Définition : défaut de masse

    énergie de liaison

    L'énergie de liaison EℓE_\ell d'un noyau est l'énergie qu'il faut fournir au noyau, au repos, pour le dissocier en ses nucléons isolés et au repos :

    Eℓ=Δm c2E_\ell = \Delta m\,c^2

    L'énergie de liaison par nucléon est le quotient EℓA\dfrac{E_\ell}{A}, exprimé en MeV par nucléon.

    Voir dans le cours : Définition : énergie de liaison

    fission

    La fission est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle un noyau lourd, frappé par un neutron lent, se scinde en deux noyaux plus légers (appelés fragments) et libère quelques neutrons et de l'énergie.

    Voir dans le cours : Définition : fission

    fusion

    La fusion est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle deux noyaux légers s'unissent pour former un noyau plus lourd, avec libération d'énergie.

    Voir dans le cours : Définition : fusion

    variation de masse

    Pour une réaction nucléaire, on appelle variation de masse Δm=∑mproduits−∑mreˊactifs\Delta m = \sum m_{\text{produits}} - \sum m_{\text{réactifs}}. La variation d'énergie correspondante est :

    ΔE=Δm c2=[∑mproduits−∑mreˊactifs]c2\Delta E = \Delta m\,c^2 = \left[\sum m_{\text{produits}} - \sum m_{\text{réactifs}}\right]c^2
    Voir dans le cours : Définition : variation de masse

    6.Dipôle RC

    capacité

    La capacité CC d'un condensateur est la constante de proportionnalité entre sa charge et la tension à ses bornes :

    q=C uCq = C\,u_C

    Elle s'exprime en farad (F). On utilise surtout les sous-multiples : 1 mF=10−3 F1\,\text{mF} = 10^{-3}\,\text{F}, 1 μF=10−6 F1\,\mu\text{F} = 10^{-6}\,\text{F}, 1 nF=10−9 F1\,\text{nF} = 10^{-9}\,\text{F} et 1 pF=10−12 F1\,\text{pF} = 10^{-12}\,\text{F}.

    Voir dans le cours : Définition : capacité

    charge du condensateur

    On adopte la convention récepteur : l'intensité ii est orientée vers l'armature A et la tension est uC=uABu_C = u_{AB}. La charge du condensateur est la charge q=qAq = q_A de l'armature A (l'armature B porte −q-q). L'intensité est la dérivée de la charge par rapport au temps :

    i=dqdti = \frac{\mathrm{d}q}{\mathrm{d}t}
    Voir dans le cours : Définition : charge du condensateur

    constante de temps

    La grandeur τ=RC\tau = RC s'appelle la constante de temps du dipôle RC. Elle caractérise la rapidité de la charge et de la décharge : plus τ\tau est grande, plus le régime transitoire dure longtemps.

    Voir dans le cours : Définition : constante de temps

    échelon de tension montant

    Un échelon de tension montant est une tension qui passe brusquement de 00 à une valeur constante EE à l'instant t=0t = 0. Un échelon descendant passe de EE à 00. On le réalise avec un générateur idéal de tension et un interrupteur.

    Voir dans le cours : Définition : échelon de tension montant

    7.Dipôle RL

    constante de temps

    La grandeur τ=LRt\tau = \frac{L}{R_t}, avec Rt=R+rR_t = R + r, s'appelle la constante de temps du dipôle RL. Plus LL est grande ou plus RtR_t est petite, plus l'établissement du courant est lent.

    Voir dans le cours : Définition : constante de temps

    henry

    En convention récepteur (la tension uLu_L est fléchée en sens inverse de l'intensité ii), la tension aux bornes d'une bobine d'inductance LL et de résistance interne rr est :

    uL=r i+L didtu_L = r\,i + L\,\frac{\mathrm{d}i}{\mathrm{d}t}

    L'inductance s'exprime en henry (H). On utilise surtout le millihenry : 1 mH=10−3 H1\,\text{mH} = 10^{-3}\,\text{H}.

    Voir dans le cours : Définition : henry

    8.Ondes électromagnétiques et modulation d'amplitude

    Moduler en amplitude

    Moduler en amplitude une porteuse, c'est faire varier son amplitude en fonction affine du signal modulant. La tension modulée a la fréquence FpF_p de la porteuse, mais son amplitude évolue au rythme du signal modulant.

    Voir dans le cours : Définition : Moduler en amplitude

    taux de modulation

    Le taux de modulation est m=SmU0m = \frac{S_m}{U_0}. On le mesure sur l'oscillogramme avec

    m=Umax−UminUmax+Uminm = \frac{U_{max} - U_{min}}{U_{max} + U_{min}}

    où UmaxU_{max} et UminU_{min} sont la plus grande et la plus petite amplitude de la tension modulée (le rapport est le même avec les hauteurs crête à crête).

    Voir dans le cours : Définition : taux de modulation

    9.Lois de Newton

    base de Frenet

    La base de Frenet (G,τ⃗,n⃗)(G, \vec{\tau}, \vec{n}) est un repère mobile attaché à GG (certains manuels notent u⃗\vec{u} au lieu de τ⃗\vec{\tau}) :

    • τ⃗\vec{\tau} est le vecteur unitaire tangent à la trajectoire, dans le sens du mouvement ;
    • n⃗\vec{n} est le vecteur unitaire normal (perpendiculaire à τ⃗\vec{\tau}), dirigé vers l'intérieur de la courbure de la trajectoire (vers son centre de courbure).
    Voir dans le cours : Définition : base de Frenet

    galiléen

    Un référentiel est dit galiléen si le principe d'inertie (première loi de Newton) y est vérifié. Tout référentiel en translation rectiligne uniforme par rapport à un référentiel galiléen est lui aussi galiléen.

    Voir dans le cours : Définition : galiléen

    rectiligne uniformément varié

    Un mouvement est rectiligne uniformément varié si la trajectoire est une droite et si l'accélération est constante, portée par cette droite. Sur l'axe OxOx de la trajectoire, on note aa la valeur algébrique (constante) de l'accélération.

    Voir dans le cours : Définition : rectiligne uniformément varié

    vecteur accélération

    Le vecteur accélération est la dérivée du vecteur vitesse par rapport au temps : a⃗G=dv⃗Gdt=d2OG→dt2\vec{a}_G = \frac{d\vec{v}_G}{dt} = \frac{d^2\overrightarrow{OG}}{dt^2}.

    Voir dans le cours : Définition : vecteur accélération

    vecteur vitesse moyenne

    Le vecteur vitesse moyenne de GG entre deux positions M1M_1 (à l'instant t1t_1) et M2M_2 (à l'instant t2t_2) est v⃗m=M1M2→t2−t1\vec{v}_m = \frac{\overrightarrow{M_1M_2}}{t_2 - t_1}. Le vecteur vitesse instantanée est la dérivée du vecteur position par rapport au temps : v⃗G=dOG→dt\vec{v}_G = \frac{d\overrightarrow{OG}}{dt}.

    Voir dans le cours : Définition : vecteur vitesse moyenne

    10.Chute verticale d'un solide

    Force de frottement fluide

    Force de frottement fluide f⃗\vec{f} : force opposée au vecteur vitesse, d'intensité f=k vnf = k\,v^n avec n=1n = 1 pour les faibles vitesses (fluide visqueux) et n=2n = 2 pour les vitesses plus grandes. La constante positive kk dépend du fluide, de la forme et des dimensions du solide. L'énoncé précise toujours la valeur de nn et de kk.

    Voir dans le cours : Définition : Force de frottement fluide

    Poussée d'Archimède

    Poussée d'Archimède F⃗A\vec{F}_A : force verticale, dirigée vers le haut, dont l'intensité est égale au poids du fluide déplacé : FA=ρf V gF_A = \rho_f\,V\,g où ρf\rho_f est la masse volumique du fluide (en kg.m−3\text{kg.m}^{-3}), VV le volume de fluide déplacé (le volume immergé du solide, en m3\text{m}^3) et gg l'intensité de la pesanteur.

    Voir dans le cours : Définition : Poussée d'Archimède

    11.Mouvements plans

    projectile

    Un projectile est un solide lancé avec une vitesse initiale v⃗0\vec{v}_0 non nulle et qui n'est soumis qu'à son poids pendant son mouvement. On dit qu'il est en chute libre.

    Voir dans le cours : Définition : projectile

    12.Mouvement des satellites et des planètes

    géostationnaire

    Un satellite géostationnaire est un satellite de la Terre qui reste immobile par rapport à un point de la surface terrestre (donc dans le référentiel terrestre).

    Voir dans le cours : Définition : géostationnaire

    13.Mouvement de rotation d'un solide autour d'un axe fixe

    couple de forces

    Un couple de forces est formé de deux forces de même valeur FF, de sens opposés, de droites d'action parallèles distinctes. Son moment par rapport à n'importe quel axe perpendiculaire à leur plan est M=±F d\mathcal{M} = \pm F\,d, où dd est la distance entre les deux droites d'action. Un couple ne modifie pas le mouvement du centre d'inertie : il ne fait que faire tourner.

    Voir dans le cours : Définition : couple de forces

    moment d'inertie

    Le moment d'inertie d'un solide par rapport à l'axe Δ\Delta est JΔ=∑imi ri2J_\Delta = \sum_i m_i\,r_i^2, où rir_i est la distance de la partie de masse mim_i à l'axe. Il s'exprime en kg.m2\text{kg.m}^2. Il mesure la résistance du solide à un changement de sa vitesse angulaire : c'est l'analogue de la masse pour la rotation.

    Voir dans le cours : Définition : moment d'inertie

    moment d'une force

    Le moment d'une force F⃗\vec{F} par rapport à l'axe Δ\Delta, quand F⃗\vec{F} est dans un plan perpendiculaire à Δ\Delta, est MΔ(F⃗)=±F d\mathcal{M}_\Delta(\vec{F}) = \pm F\,d en N.m\text{N.m}. La distance dd (le bras de levier) est celle entre l'axe et la droite d'action de la force. Le signe est ++ si la force tend à faire tourner le solide dans le sens positif choisi, −- sinon.

    Voir dans le cours : Définition : moment d'une force

    vitesse angulaire

    La vitesse angulaire du solide est ω=dθdt=θ˙\omega = \frac{d\theta}{dt} = \dot{\theta}, en rad.s−1\text{rad.s}^{-1}. L'accélération angulaire est θ¨=dωdt=d2θdt2\ddot{\theta} = \frac{d\omega}{dt} = \frac{d^2\theta}{dt^2}, en rad.s−2\text{rad.s}^{-2}.

    Voir dans le cours : Définition : vitesse angulaire

    14.Systèmes mécaniques oscillants

    oscillateur mécanique

    Un oscillateur mécanique est un système qui effectue un mouvement de va-et-vient de part et d'autre d'une position d'équilibre stable. Les oscillations sont libres quand, après avoir été écarté de sa position d'équilibre (ou après un choc initial), le système évolue seul, sans apport d'énergie extérieur. On étudie ici le cas idéal sans frottement : les oscillations sont alors non amorties.

    Voir dans le cours : Définition : oscillateur mécanique

    pendule pesant

    Un pendule pesant est un solide mobile autour d'un axe horizontal fixe Δ\Delta qui ne passe pas par son centre d'inertie GG. On note d=OGd = OG la distance entre GG et l'axe, et θ\theta l'angle entre OG⃗\vec{OG} et la verticale descendante (position d'équilibre stable : GG sous l'axe).

    Voir dans le cours : Définition : pendule pesant

    15.Aspects énergétiques des oscillations mécaniques

    énergie mécanique

    L'énergie mécanique d'un système est la somme de son énergie cinétique et de ses énergies potentielles : Em=Ec+EpE_m = E_c + E_p.

    Voir dans le cours : Définition : énergie mécanique

    énergie potentielle

    L'énergie potentielle EpE_p associée à une force conservative est définie par sa variation : ΔEp=Ep(B)−Ep(A)=−WAB(F⃗)\Delta E_p = E_p(B) - E_p(A) = -W_{AB}(\vec{F}). Elle est définie à une constante près : seule sa variation a un sens physique ; on choisit une référence où Ep=0E_p = 0.

    Voir dans le cours : Définition : énergie potentielle

    travail

    Le travail d'une force constante F⃗\vec{F} dont le point d'application se déplace en ligne droite de AA à BB est WAB(F⃗)=F⃗⋅AB⃗=F×AB×cos⁡αW_{AB}(\vec{F}) = \vec{F} \cdot \vec{AB} = F \times AB \times \cos\alpha, en joules, où α\alpha est l'angle entre F⃗\vec{F} et AB⃗\vec{AB}. Il est moteur (W>0W > 0) si α<90∘\alpha < 90^\circ et résistant (W<0W < 0) si α>90∘\alpha > 90^\circ.

    Voir dans le cours : Définition : travail

    16.Transformations lentes et transformations rapides

    facteur cinétique

    Un facteur cinétique est une grandeur qui modifie la vitesse d'évolution d'un système chimique. Dans ce chapitre, on étudie la concentration initiale des réactifs et la température.

    Voir dans le cours : Définition : facteur cinétique

    oxydant

    Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons. Un réducteur est une espèce capable de céder un ou plusieurs électrons. Un oxydant Ox\text{Ox} et un réducteur Red\text{Red} qui se correspondent forment un couple noté Ox/Red\text{Ox}/\text{Red}, et la demi-équation associée s'écrit : Ox+n e−=Red\text{Ox} + n\,e^- = \text{Red}

    Voir dans le cours : Définition : oxydant

    rapide

    Une transformation est rapide quand elle semble terminée dès que les réactifs sont mélangés : on ne peut pas suivre son évolution à l'œil nu ni avec un chronomètre. Elle est lente quand son évolution dure de quelques secondes à plusieurs minutes, voire plusieurs heures ou quelques jours : on peut alors la suivre à l'œil ou avec un appareil. Elle est très lente quand aucune évolution n'est perceptible avant des semaines, des mois ou des années (voire pas du tout à notre échelle).

    Voir dans le cours : Définition : rapide

    17.Suivi temporel d'une transformation et vitesse de réaction

    avancement maximal

    L'avancement maximal xmaxx_{max} est la plus petite valeur de xx qui annule la quantité d'un réactif : xmax=min⁡(n0(A)a,n0(B)b)x_{max} = \min\left(\dfrac{n_0(\text{A})}{a}, \dfrac{n_0(\text{B})}{b}\right). Le réactif qui s'épuise le premier est le réactif limitant. Pour une transformation totale, l'avancement final est égal à l'avancement maximal : xf=xmaxx_f = x_{max}.

    Voir dans le cours : Définition : avancement maximal

    temps de demi-réaction

    Le temps de demi-réaction t1/2t_{1/2} est la durée nécessaire pour que l'avancement atteigne la moitié de sa valeur finale : x(t1/2)=xf2x(t_{1/2}) = \dfrac{x_f}{2}. Pour une transformation totale, xf=xmaxx_f = x_{max}.

    Voir dans le cours : Définition : temps de demi-réaction

    vitesse volumique de réaction

    Pour un mélange de volume VV constant, la vitesse volumique de réaction à la date tt est v(t)=1Vdxdtv(t) = \dfrac{1}{V}\dfrac{dx}{dt}. Elle s'exprime en mol.L−1.s−1\text{mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1} (ou mol.L−1.min−1\text{mol.L}^{-1}\text{.min}^{-1}, ou en unité SI mol.m−3.s−1\text{mol.m}^{-3}\text{.s}^{-1} ; 1 mol.L−1.s−1=103 mol.m−3.s−11\,\text{mol.L}^{-1}\text{.s}^{-1} = 10^3\,\text{mol.m}^{-3}\text{.s}^{-1}).

    Voir dans le cours : Définition : vitesse volumique de réaction

    18.Transformations chimiques s'effectuant dans les deux sens

    à l'équilibre

    Un système chimique est à l'équilibre quand sa composition ne varie plus au cours du temps, alors que tous les réactifs et tous les produits sont présents. À l'échelle microscopique, les deux réactions continuent : l'équilibre est dynamique. Les vitesses des réactions dans les deux sens sont égales, donc chaque espèce est consommée aussi vite qu'elle est formée.

    Voir dans le cours : Définition : à l'équilibre

    avancement maximal

    • L'avancement maximal xmaxx_{\text{max}} est la valeur de l'avancement si le réactif limitant disparaissait complètement (valeur calculée avec le tableau d'avancement).
    • L'avancement final xfx_f est la valeur de l'avancement dans l'état final, quand la composition du système ne change plus (valeur déduite d'une mesure).
    Voir dans le cours : Définition : avancement maximal

    conductivité

    La conductivité σ\sigma d'une solution (en S.m−1\text{S.m}^{-1}) est liée à la conductance mesurée par :

    G=σ SLG = \sigma\,\frac{S}{L}

    Pour une solution diluée, la conductivité est la somme des contributions de tous les ions :

    σ=∑iλi[Xi]\sigma = \sum_i \lambda_i \left[\mathrm{X}_i\right]

    où λi\lambda_i est la conductivité molaire ionique de l'ion Xi\mathrm{X}_i (en S.m2.mol−1\text{S.m}^2.\text{mol}^{-1}) et [Xi]\left[\mathrm{X}_i\right] sa concentration en mol.m−3\text{mol.m}^{-3}.

    Voir dans le cours : Définition : conductivité

    pH

    Le pH d'une solution aqueuse diluée est défini par :

    pH=−log⁡[H3O+]soit[H3O+]=10−pH mol.L−1\mathrm{pH} = -\log\left[\mathrm{H_3O^+}\right] \qquad\text{soit}\qquad \left[\mathrm{H_3O^+}\right] = 10^{-\mathrm{pH}}\,\text{mol.L}^{-1}

    où [H3O+]\left[\mathrm{H_3O^+}\right] est la concentration des ions oxonium (ou hydronium) exprimée en mol.L−1\text{mol.L}^{-1}, et log⁡\log le logarithme décimal.

    Voir dans le cours : Définition : pH

    taux d'avancement final

    Le taux d'avancement final d'une transformation est le nombre sans unité :

    τ=xfxmax\tau = \frac{x_f}{x_{\text{max}}}

    On a toujours 0≤τ≤10 \le \tau \le 1 ; on l'exprime souvent en pourcentage.

    Voir dans le cours : Définition : taux d'avancement final

    19.État d'équilibre d'un système chimique

    quotient de réaction

    On considère une transformation modélisée par a A+b B⇌c C+d Da\,\mathrm{A} + b\,\mathrm{B} \rightleftharpoons c\,\mathrm{C} + d\,\mathrm{D}, où les espèces sont en solution aqueuse. À chaque instant, le quotient de réaction du système est :

    Qr=[C]c [D]d[A]a [B]bQ_r = \frac{[\mathrm{C}]^{c}\,[\mathrm{D}]^{d}}{[\mathrm{A}]^{a}\,[\mathrm{B}]^{b}}

    où [X][\mathrm{X}] est la concentration de l'espèce X\mathrm{X} en mol.L−1\text{mol.L}^{-1} à cet instant. QrQ_r est un nombre sans unité.

    Voir dans le cours : Définition : quotient de réaction

    20.Transformations liées aux réactions acide-base

    acide

    Un acide est une espèce chimique capable de céder un proton H+\text{H}^+. Une base est une espèce chimique capable de capter un proton H+\text{H}^+.

    Voir dans le cours : Définition : acide

    Constante d'acidité

    C'est la constante d'équilibre associée à l'équation de la réaction de l'acide AH\text{AH} avec l'eau : KA=Qr,eˊq=[A−]eˊq [H3O+]eˊq[AH]eˊqK_A = Q_{r,\text{éq}} = \dfrac{[\text{A}^-]_{\text{éq}}\,[\text{H}_3\text{O}^+]_{\text{éq}}}{[\text{AH}]_{\text{éq}}}, et pKA=−log⁡KA\text{p}K_A = -\log K_A.

    Voir dans le cours : Définition : Constante d'acidité

    indicateur coloré acido-basique

    Un indicateur coloré acido-basique est un couple acide/base HInd/Ind−\text{HInd}/\text{Ind}^- dont les deux formes ont des couleurs différentes. Sa constante d'acidité KiK_i vérifie pH=pKi+log⁡[Ind−][HInd]\text{pH} = \text{p}K_i + \log\dfrac{[\text{Ind}^-]}{[\text{HInd}]}.

    Voir dans le cours : Définition : indicateur coloré acido-basique

    pH

    pH=−log⁡[H3O+]\text{pH} = -\log [\text{H}_3\text{O}^+], avec la concentration en mol.L−1\text{mol.L}^{-1}. Inversement, [H3O+]=10−pH mol.L−1[\text{H}_3\text{O}^+] = 10^{-\text{pH}}\,\text{mol.L}^{-1}.

    Voir dans le cours : Définition : pH

    Produit ionique de l'eau

    La constante d'équilibre de cette réaction s'appelle le produit ionique de l'eau : Ke=[H3O+]eˊq×[HO−]eˊqK_e = [\text{H}_3\text{O}^+]_{\text{éq}} \times [\text{HO}^-]_{\text{éq}}. À 25 °C25\,°\text{C} : Ke=1,0×10−14K_e = 1{,}0 \times 10^{-14}, soit pKe=−log⁡Ke=14\text{p}K_e = -\log K_e = 14.

    Voir dans le cours : Définition : Produit ionique de l'eau

    réaction acide-base

    Une réaction acide-base est un transfert de proton entre l'acide A1H\text{A}_1\text{H} d'un couple et la base A2−\text{A}_2^- d'un autre couple : A1H+A2−=A1−+A2H\text{A}_1\text{H} + \text{A}_2^- = \text{A}_1^- + \text{A}_2\text{H}.

    Voir dans le cours : Définition : réaction acide-base

    21.Dosage acido-basique

    Doser

    Doser (ou titrer) une espèce chimique en solution, c'est déterminer sa concentration (ou sa quantité de matière) à l'aide d'une réaction chimique appelée réaction de dosage.

    Voir dans le cours : Définition : Doser

    équivalence

    À l'équivalence, les réactifs (titré et titrant) ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de la réaction de dosage : ils sont tous les deux entièrement consommés. Le volume de titrant versé à ce moment est le volume équivalent VEV_E (noté VBEV_{BE} si le titrant est une base, VAEV_{AE} si c'est un acide).

    Voir dans le cours : Définition : équivalence

    Méthode des tangentes

    Pour déterminer le point d'équivalence EE sur la courbe pH=f(V)\text{pH} = f(V) :

    1. trace deux tangentes à la courbe, parallèles entre elles, de part et d'autre de la zone du saut de pH ;
    2. trace la droite parallèle à ces deux tangentes et équidistante de celles-ci ;
    3. cette droite coupe la courbe au point EE, dont les coordonnées sont (VE;pHE)(V_E ; \text{pH}_E).
    Voir dans le cours : Définition : Méthode des tangentes

    22.Évolution spontanée d'un système chimique : les piles

    anode

    L'anode est l'électrode où se produit une oxydation. La cathode est l'électrode où se produit une réduction. Dans une pile qui débite, l'anode est le pôle négatif et la cathode le pôle positif.

    Voir dans le cours : Définition : anode

    force électromotrice

    La force électromotrice EE d'une pile est la tension entre ses bornes lorsqu'elle ne débite aucun courant (circuit ouvert, I=0I = 0) :

    E=V(+)−V(−)=UPN(I=0)E = V_{(+)} - V_{(-)} = U_{PN} \quad (I = 0)

    Elle s'exprime en volts. On la mesure avec un voltmètre de grande résistance interne, qui ne laisse passer pratiquement aucun courant.

    Voir dans le cours : Définition : force électromotrice

    pile

    Une pile est un dispositif qui transforme une partie de l'énergie chimique d'un système en énergie électrique. Elle est formée de deux demi-piles, chacune contenant les deux espèces d'un couple oxydant/réducteur, reliées par un pont salin (ou une paroi poreuse).

    Voir dans le cours : Définition : pile

    quotient de réaction

    Pour une transformation modélisée par l'équation a A+b B⇌c C+d Da\,\mathrm{A} + b\,\mathrm{B} \rightleftharpoons c\,\mathrm{C} + d\,\mathrm{D} en solution aqueuse, le quotient de réaction du système à un instant donné est :

    Qr=[C]c [D]d[A]a [B]bQ_r = \frac{[\mathrm{C}]^c\,[\mathrm{D}]^d}{[\mathrm{A}]^a\,[\mathrm{B}]^b}

    Les concentrations sont exprimées en mol.L−1\text{mol.L}^{-1}. Le solvant (l'eau) et les espèces solides n'apparaissent pas dans QrQ_r. Le quotient QrQ_r n'a pas d'unité.

    Voir dans le cours : Définition : quotient de réaction

    schéma conventionnel

    Le schéma conventionnel d'une pile se lit de gauche à droite : on écrit d'abord l'électrode négative (anode), puis les espèces de sa solution, le pont salin, les espèces de la seconde solution et enfin l'électrode positive (cathode). Une barre simple sépare deux phases différentes ; une double barre représente le pont salin.

    Voir dans le cours : Définition : schéma conventionnel

    23.Transformations forcées : l'électrolyse

    anode

    L'anode est l'électrode où se produit une oxydation ; elle est reliée au pôle positif du générateur. La cathode est l'électrode où se produit une réduction ; elle est reliée au pôle négatif du générateur.

    Voir dans le cours : Définition : anode

    forcée

    Une transformation chimique est forcée lorsqu'elle se produit dans le sens inverse du sens d'évolution spontanée, grâce à l'énergie électrique fournie par un générateur. Le générateur éloigne QrQ_r de KK, alors que spontanément QrQ_r se rapproche de KK.

    Voir dans le cours : Définition : forcée

    24.Réactions d'estérification et d'hydrolyse

    ester

    Un ester est un composé organique qui possède le groupe caractéristique ester −COO−\mathrm{-COO-}. Sa formule générale est R−COO−R′\mathrm{R{-}COO{-}R'}, où R est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle (il vient de l'acide) et R' est un groupe alkyle (il vient de l'alcool).

    Voir dans le cours : Définition : ester

    taux d'avancement final

    Le taux d'avancement final est τf=xfxmax⁡\tau_f = \dfrac{x_f}{x_{\max}}. Le rendement d'une synthèse est r=nexpnmax⁡r = \dfrac{n_{\mathrm{exp}}}{n_{\max}} : c'est le rapport entre la quantité d'ester réellement obtenue et la quantité maximale que donnerait une transformation totale.

    Voir dans le cours : Définition : taux d'avancement final

    25.Contrôle de l'évolution d'un système chimique

    anhydride d'acide

    Un anhydride d'acide est un composé de formule R−CO−O−CO−R\mathrm{R{-}CO{-}O{-}CO{-}R} qu'on peut obtenir en retirant une molécule d'eau à deux molécules d'acide carboxylique. On le nomme en remplaçant « acide » par « anhydride » : l'anhydride éthanoïque a pour formule (CH3CO)2O\mathrm{(CH_3CO)_2O}.

    Voir dans le cours : Définition : anhydride d'acide

    catalyseur

    Un catalyseur est une espèce chimique qui augmente la vitesse d'une réaction sans figurer dans son équation et sans être consommé à la fin. Il est dit homogène s'il est dans la même phase que les réactifs, hétérogène s'il est dans une phase différente.

    Voir dans le cours : Définition : catalyseur

    corps gras

    Un corps gras (huile ou graisse) est un mélange de triglycérides : ce sont des triesters du glycérol (propane-1,2,3-triol) et d'acides carboxyliques à longue chaîne carbonée appelés acides gras.

    Voir dans le cours : Définition : corps gras

    saponification

    La saponification est l'hydrolyse d'un ester par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (soude) ou de potassium. Elle forme un ion carboxylate et un alcool.

    Voir dans le cours : Définition : saponification

    savon

    Un savon est un sel de sodium (savon dur) ou de potassium (savon mou) d'un acide gras : R−COO−+Na+\mathrm{R{-}COO^- + Na^+}. Exemple : le stéarate de sodium C17H35COO−+Na+\mathrm{C_{17}H_{35}COO^- + Na^+}.

    Voir dans le cours : Définition : savon

    Pour aller plus loin

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