Constitution et transformations de la matière

par administrateur

1. Déterminer la composition d’un système par des méthodes physiques et chimiques

>>> Modéliser des transformations acide-base par des transferts d’ion hydrogène H+

  • Identifier, à partir d’observations ou de données expérimentales, un transfert d’ion hydrogène, les couples acide-base mis en jeu et établir l’équation d’une réaction acide-base.
  • Représenter le schéma de Lewis et la formule semi-développée d’un acide carboxylique, d’un ion carboxylate, d’une amine et d’un ion ammonium.
  • Identifier le caractère amphotère d’une espèce chimique.

>> Analyser un système chimique par des méthodes physiques

  • Déterminer, à partir de la valeur de la concentration en ion oxonium H3O+, la valeur du pH de la solution et inversement.
  • Exploiter la loi de Beer-Lambert, la loi de Kohlrausch ou l’équation d’état du gaz parfait pour déterminer une concentration ou une quantité de matière. Citer les domaines de validité de ces relations.
  • Exploiter, à partir de données tabulées, un spectre d’absorption infrarouge ou UV-visible pour identifier un groupe caractéristique ou une espèce chimique.

>>> Analyser un système par des méthodes chimiques

  • Établir la composition du système après ajout d’un volume de solution titrante, la transformation étant considérée comme totale.
  • Exploiter un titrage pour déterminer une quantité de matière, une concentration ou une masse.
  • Dans le cas d’un titrage avec suivi conductimétrique, justifier qualitativement l’évolution de la pente de la courbe à l’aide de données sur les conductivités ioniques molaires.

2. Modéliser l’évolution temporelle d’un système,siège d’une transformation

>>> Suivre et modéliser l’évolution temporelle d’un système siège d’une transformation chimique

  • Justifier le choix d’un capteur de suivi temporel de l’évolution d’un système.
  • Identifier, à partir de données expérimentales, des facteurs cinétiques.Citer les propriétés d’un catalyseur et identifier un catalyseur à partir de données expérimentales.
  • À partir de données expérimentales, déterminer une vitesse volumique de disparition d’un réactif, une vitesse volumique d’apparition d’un produit ou un temps de demi-réaction.
  • Identifier, à partir de données expérimentales, si l’évolution d’une concentration suit ou non une loi de vitesse d’ordre 1.
  • À partir d’un mécanisme réactionnel fourni, identifier un intermédiaire réactionnel, un catalyseur et établir l’équation de la réaction qu’il modélise au niveau microscopique.
  • Représenter les flèches courbes d’un acte élémentaire, en justifiant leur sens.
  • Interpréter l’influence des concentrations et de la température sur la vitesse d’un acte élémentaire, en termes de fréquence et d’efficacité des chocs entre entités

>> Modéliser l’évolution temporelle d’un système, siège d’une transformation nucléaire

  • Déterminer, à partir d’un diagramme (N,Z), les isotopes radioactifs d’un élément.
  • Utiliser des données et les lois de conservation pour écrire l’équation d’une réaction nucléaire et identifier le type de radioactivité.
  • Établir l’expression de l’évolution temporelle de la population de noyaux radioactifs.
  • Exploiter la loi et une courbe de décroissance radioactive
  • Expliquer le principe de la datation à l’aide de noyaux radioactifs et dater un événement.
  • Citer quelques applications de la radioactivité dans le domaine médical.
  • Citer des méthodes de protection contre les rayonnements ionisants et des facteurs d’influence de ces protections.

3.Prévoir l’état final d’un système,siège d’une transformation chimique

>>> Prévoir le sens de l’évolution spontanée d’un système chimique

  • Relier le caractère non total d’une transformation à la présence,à l’état final du système,de tous les réactifs et de tous les produits.
  • Déterminer le sens d’évolution spontanée d’un système.
  • Déterminer un taux d’avancement final à partir de données sur la composition de l’état final et le relier au caractère total ou non total de la transformation.
  • Justifier la stratégie de séparation des réactifs dans deux demi-piles et l’utilisation d’un pont salin.
  • Modéliser et schématiser, à partir de résultats expérimentaux, le fonctionnement d’une pile.
  • Déterminer la capacité électrique d’une pile à partir de sa constitution initiale.
  • Citer des oxydants et des réducteurs usuels : eau de Javel, dioxygène, dichlore, acide ascorbique, dihydrogène, métaux.Justifier le caractère réducteur des métaux du bloc s.

>>> Comparer la force des acides et des bases

  • Associer KA et Ke aux équations de réactions correspondantes.
  • Associer le caractère fort d’un acide (d’une base) à la transformation quasi-totale de cet acide (cette base) avec l’eau.
  • Prévoir la composition finale d’une solution aqueuse de concentration donnée en acide fort ou faible apporté.
  • Comparer la force de différents acides ou de différentes bases dans l’eau.
  • Citer des solutions aqueuses d’acides et de bases courantes et les formules des espèces dissoutes associées:acide chlorhydrique (H3O+(aq), Cl-(aq)), acide nitrique (H3O+(aq), NO3-(aq)), acide éthanoïque (CH3COOH(aq)), soude ou hydroxyde de sodium (Na+(aq), HO-(aq)), ammoniac (NH3(aq)).
  • Représente rle diagramme de prédominance d’un couple acide-base.
  • Exploiter un diagramme de prédominance ou de distribution.Justifier le choix d’un indicateur coloré lors d’un titrage.

>>> Forcer le sens d’évolution d’un système

  • Modéliser et schématiser, à partir de résultats expérimentaux, les transferts d’électrons aux électrodes par des réactions électrochimiques.
  • Déterminer les variations de quantité de matière à partir de la durée de l’électrolyse et de la valeur de l’intensité du courant.
  • Citer des exemples de dispositifs mettant en jeu des conversions et stockages d’énergie chimique (piles, accumulateurs, organismes chlorophylliens) et les enjeux sociétaux associés.

4.Élaborer des stratégies en synthèse organique

  • Exploiter des règles de nomenclature fournies pour nommer une espèce chimique ou représenter l’entité associée.
  • Représenter des formules topologiques d’isomères de constitution, à partir d’une formule brute ou semi-développée.
  • Identifier le motif d’un polymère à partir de sa formule.
  • Citer des polymères naturels et synthétiques et des utilisations courantes des polymères.
  • Identifier, dans un protocole, les opérations réalisées pour optimiser la vitesse de formation d’un produit.
  • Justifier l’augmentation du rendement d’une synthèse par introduction d’un excès d’un réactif ou par élimination d’un produit du milieu réactionnel.
  • Élaborer une séquence réactionnelle de synthèse d’une espèce à partir d’une banque de réactions.
  • Identifier des réactions d’oxydo-réduction, acide-base, de substitution, d’addition, d’élimination.Identifier des étapes de protection/déprotection et justifier leur intérêt, à partir d’une banque de réactions.
  • Discuter l’impact environnemental d’une synthèse et proposer des améliorations à l’aide de données fournies, par exemple en termes d’énergie, de formation et valorisation de sous-produits et de choix des réactifs et solvants.