Molécules - 2nde

Transformations chimiques et physiques

Exercice 1 : Identifier les réactifs, produits, spectateurs et limitants d'une réaction.

On étudie l'évolution d'un système chimique subissant une transformation chimique.
À l'état initial, le système contient environ :
  1. \(0\) mole de \(Zn^{2+}\).
  2. \(1,8\) mole de \(N_{2}\).
  3. \(0,6\) mole de \(H^{+}\).
  4. \(0\) mole de \(H_{2}\).
  5. \(1,6\) mole de \(Zn\).

À l'état final, le système contient environ :
  1. \(0,3\) mole de \(Zn^{2+}\).
  2. \(1,8\) mole de \(N_{2}\).
  3. \(0\) mole de \(H^{+}\).
  4. \(0,3\) mole de \(H_{2}\).
  5. \(1,3\) mole de \(Zn\).

Compléter les phrases suivantes avec les mots réactif, produit ou spectateur.
Dans la transformation qu'a subi le système, \(Zn^{2+}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(N_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H^{+}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(H_{2}\) est un .
Dans la transformation qu'a subi le système, \(Zn\) est un .
Quel est le réactif limitant de la réaction chimique ayant eu lieu ?
S'il n'y a pas de réactif limitant, écrire "aucun".

Exercice 2 : Vocabulaire transformation chimique/physique ; exothermique/endothermique.

Compléter les phrases suivantes avec un des mots entre parenthèses.
La fonte d'un glaçon est une transformation (physique/chimique).
L'augmentation de la pression d'un gaz est une transformation (physique/chimique).
Lorsqu'on met du chlorure d'ammonium dans de l'eau, la température du liquide diminue, la transformation se produisant est donc (exothermique/endothermique).

Exercice 3 : Déterminer une température de changement d'état (par un tableau)

Voici les températures de fusion et d'ébullition, sous pression atmosphérique, de différentes espèces chimiques :
SubstanceTempérature de fusion ( \(°C\) )Température d'ébullition ( \(°C\) )
Ether diéthylique-11634
Butane-138-1
Menthol43215
Cyclohexane681
Toluène-95111

Déterminer la température à partir de laquelle le cyclohexane se solidifie.
Déterminer à quelle température le toluène devient gazeux.

Exercice 4 : Etude d'une combustion : équilibrer, masse molaire, quantité de matière.

On étudie la réaction de combustion de la glycine, de formule brute \(C_{2}H_{5}O_{2}N\).
Données :
On donne les masses molaires suivantes :
  • \(M(H) = 1,00g \mathord{\cdot} mol^{-1} \)
  • \(M(C) = 12,0g \mathord{\cdot} mol^{-1} \)
  • \(M(N) = 14,0g \mathord{\cdot} mol^{-1} \)
  • \(M(O) = 16,0g \mathord{\cdot} mol^{-1} \)

Ajuster les coefficients stoechiométriques de l'équation de réaction de la combustion, donnée ci-dessous : \[ C_{2}H_{5}O_{2}N + O_{2} \longrightarrow CO_{2} + H_{2}O + N_{2} \]
On utilisera le symbole \( \longrightarrow \) de l'onglet Physique-Chimie du clavier virtuel
Quelle est la masse molaire de la glycine ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Calculer la quantité de matière contenue dans \(8,00 g\) de \(C_{2}H_{5}O_{2}N\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Il faut \(9 mol\) de dioxygène pour réaliser la combustion de \(4 mol\) de \(C_{2}H_{5}O_{2}N\).
En déduire la déduire la quantité de matière de dioxygène nécessaire à la combustion de \(8,00 g\) de \(C_{2}H_{5}O_{2}N\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Sachant que la combustion de \(4 mol\) de \(C_{2}H_{5}O_{2}N\) produit \(10 mol\) de \(H_{2}O\). En déterminant la masse molaire du \(H_{2}O\), calculer la masse de \(H_{2}O\) produite par la combustion complète de \(8,00 g\) de \(C_{2}H_{5}O_{2}N\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Déterminer les espèces chimiques par leurs températures d'ébulition

On réalise une distillation d'une solution pour essayer de déterminer les espèces chimiques qui la composent. On représente ci-dessous la courbe de suivi de température de la distillation, ainsi qu'un tableau donnant la température d'ébulition d'éspèces chimiques étant potentiellement dans la solution.

Température mesuré lors de la distillation en fonction du temps.
Espèce chimique\( \theta_{eb} (°C)\)Espèce chimique\( \theta_{eb} (°C)\)
Éther35Dichlorométhane40
Propanal48Acétone56
Méthanol64Méthoxybutane70
Cyclohexane81Eau100
Toluène110Acide acétique118
Pentan-1-ol138Cyclohexanol161
Benzaldéhyde178

Température d'ébulition \( \theta_{eb} \) d'espèces chimiques pouvants être présente dans la solution.
Parmi les espèces chimiques du tableau ci-dessus, lesquelles sont présentes dans la solution ?
Fix

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