Spé
Physique-Chimie Chapitre
7 Evolution spontanée d’un système chimique
Introduction :
Alessandro Volta présente sa
pile à Napoléon en 1801
Compétences du chapitre
Première : Synthèse d’une espèce
chimique existant dans la nature, montage à reflux, chromatographie
sur couche mince, réactions de combustion, transformations chimiques
exothermiques et endothermiques. |
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A) Prévoir le sens de
l’évolution spontanée d’un système chimique |
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État final d’un
système siège d’une transformation non totale : état
d’équilibre 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. |
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Mettre en évidence
la présence de tous les réactifs dans l’état final
d’un système siège d’une transformation non totale,
par un nouvel ajout de réactifs. |
Modèle de l’équilibre
dynamique. |
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Quotient de réaction Q
r . |
Déterminer le sens d’évolution
spontanée d’un système. |
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Déterminer
la valeur du quotient de réaction à l’état final d’un
système, siège d’une transformation non totale, et
montrer son indépendance vis-à-vis de la composition initiale du
système à une température donnée. |
Système à l’équilibre
chimique : constante d’équilibre
K(T). |
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. |
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Critère d’évolution
spontanée d’un système hors équilibre chimique. |
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Transformation spontanée
modélisée par une réaction d’oxydo-réduction. |
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Pile, demi-piles, pont
salin ou membrane, tension à vide. |
Justifier la stratégie
de séparation des réactifs dans deux demi-piles et
l’utilisation d’un pont salin. |
Réaliser une pile et un circuit électrique
intégrant un électrolyseur. Mettre
en œuvre un test de reconnaissance pour identifier une espèce
chimique. |
Illustrer un transfert
spontané d’électrons par contact entre réactifs et
par l’intermédiaire d’un circuit extérieur. |
Fonctionnement d’une
pile ; réactions électrochimiques aux électrodes. |
Modéliser et
schématiser, à partir de résultats expérimentaux,
le fonctionnement d’une pile. |
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Usure d’une pile,
capacité électrique d’une pile. |
Déterminer la
capacité électrique d’une pile à partir de sa constitution
initiale. |
Réaliser une
pile, déterminer sa tension à vide et la polarité des électrodes,
identifier la transformation mise en jeu, illustrer le rôle du pont
salin. |
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Oxydants et réducteurs
usuels. |
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. |
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3 semaines / 3TP (2h + 1h)
Activités
Cours
Cours : Evolution spontanée d’un système chimique
Cours : Les piles électrochimiques
TP
TP 7.1 Constante de réaction sanglante
TP 7.2 Les piles
Exercices
Activité 1 (CNED) : Réaction chimique totale ou non totale
Activité 2 (CNED) : Sens d’évolution d’une réaction
Activité 3 (CNED)
: Comment fonctionne
une pile électrochimique ?
Exercice corrigé capacité d’une pile en vidéo
Feuille d’exercices (ex 27 p 172 et ex bac)
Animations
La pile Daniel (Ostralo)
Fonctionnement de la pile Daniel (T
STI2D)
Vidéo
Evolution d’un système
chimique - cours (Paul Olivier)
Les piles - cours (F. Raffin)
Cours et exercice (Sciences
physiques)
Idées grand oral :
Stocker
l’électricité : un enjeu pour les énergies
renouvelables (en lien avec l’enseignement scientifique)
L’autonomie
d’un véhicule électrique : un problème de
poids.
Un
accumulateur est-il rechargeable à l’infini ?
Evaluation :
DS
TP