Tle - TH2 - Analyser et diagnostiquer

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L'analyse chimique pour le contrôle de la composition des

milieux biologiques et naturels

De l’atome à la molécule, l’importance de la structure de la molécule d’eau....

  • Les couches électroniques et le tableau de Mendeleïev
  • L’écriture de Lewis des atomes et des molécules simples
  • La géométrie de la molécule d’eau
  • La notion de pH (potentiel d’hydrogène)
  • La verrerie de précision
  • La notion de quantité de matière

Les couches électroniques des atomes

La répartition des électrons autour du noyau des atomes montre statistiquement l'existence de couches électroniques dans lesquelles se situent préférentiellement les électrons. La couche  électronique la plus réactive est celle qui est la plus éloignée du noyau. Mendeleiev a comparé la réactivité d'éléments différents ce qui lui a permis de les classer (classification périodique des éléments, publiée en 1869). Il déclara que les éléments chimiques pouvaient être arrangés selon un modèle qui permettait de prévoir les propriétés des éléments encore non découverts.

Modéliser la réactivité des éléments

Le nombre et la répartition des électrons de la dernière couche électronique ou couche périphérique du noyau conditionne sa réactivité. Dans une première approche descriptive, l'écriture de LEWIS nous indique la capacité d'un élément à se lier. Ensuite vient la règle de l'octet ou du duet. L'électronégativité d'un élément est une grandeur qui caractérise sa capacité à attirer les électrons lors de la formation d'une liaison chimique avec un autre élément. Cette électronégativité détermine la nature de la liaison (ionique, covalente, organométallique, métallique ...)

De l'atome à la moléculeLes électrons célibataires manquent de stabilité et vont s’associer à des électrons célibataire d’autres atomes pour former des molécules stables.

L'eau un solvant dit polaire

La molécule d’eau est constituée d’un atome d’oxygène lié à deux atomes d’hydrogène par des liaisons covalentes qui sont des doublets électroniques dits liants. Les deux doublets libres de l’oxygène, par leur volume, confèrent une géométrie en V de la molécule.

Le pH des milieux aqueux varient entre 0 et 14

Odoo CMS - une grande photo

L'eau pureL’eau pure contient en majorité des molécules , mais aussi des ions hydroxydes  et des ions oxonium .

Analyse des milieux aqueux

Certaines espèces chimiques présentes dans l’eau influencent la valeur du pH et il est important d’en déterminer sa valeur avec du papier pH ou une sonde pHmétrique.

Conclusion

Cette séance nous a permis de réinvestir des notions de 1ère ST2S dans lesquelles vous devez vous approprier l’importance des notions de grandeurs, unités et conversions. 
Le contrôle des milieux aqueux fait intervenir la notion de pH qui signifie potentiel d’Hydrogène.En effet, l’équilibre des espèces chimiques dépend de leur solubilité. Nous avons donc revu les caractéristiques particulières de la molécule d’eau. Les substances chimiques hydrophiles présentent des propriétés similaires, elles sont solubles ou miscibles avec l’eau.D’autres espèces chimiques hydrophobes sont solubles dans des solvants apolaires organiques.Les savons et les détergents (ou tensioactifs) sont des molécules d’interfaces et possèdent les deux propriétés hydrophile et hydrophobe ; ils se retrouvent donc en tant que polluants des milieux aqueux.Le chimiste évalue les quantités de matière, n, n = CxV, n en mole.De nombreuses relations se déclinent à partir de cette notion.
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