Physique-Chimie Terminale Spécialité

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Préparation aux épreuves du Bac

1. Constitution et transformations de la matière

Composition et évolution d'un système

Ouverture de thème p. 16-17

Ch. 1

Modélisation des transformations acide-base

Ch. 2

Analyse physique d'un système chimique

Ch. 3

Méthode de suivi d'un titrage

Ch. 4

Évolution temporelle d'une transformation chimique

Ch. 5

Évolution temporelle d'une transformation nucléaire

BAC

Thème 1

Prévision et stratégie en chimie

Ouverture de thème p. 146-147

Ch. 6

Évolution spontanée d'un système chimique

Ch. 7

Équilibres acide-base

Ch. 8

Transformations chimiques forcées

Ch. 9

Structure et optimisation en chimie organique

Ch. 10

Stratégies de synthèse

BAC

Thème 1 bis

2. Mouvement et interactions

Ouverture de thème

p. 290-291

Ch. 11

Description d'un mouvement

Ch. 12

Mouvement dans un champ uniforme

Ch. 13

Mouvement dans un champ de gravitation

Ch. 14

Modélisation de l'écoulement d'un fluide

BAC

Thème 2

3. Conversions et transferts d'énergie

Ouverture de thème

p. 402-403

Ch. 15

Étude d’un système thermodynamique

Ch. 16

Bilans d'énergie thermique

BAC

Thème 3

4. Ondes et signaux

Ouverture de thème

p. 462-463

Ch. 17

Propagation des ondes

Ch. 18

Interférences et diffraction

Ch. 19

Lunette astronomique

Ch. 20

Effet photoélectrique et enjeux énergétiques

Ch. 21

Évolutions temporelles dans un circuit capacitif

BAC

Thème 4

Annexes

Ch. 22

Méthode

Chapitre 1

Exercice corrigé

Acide iodhydrique

Énoncé

RAI/MOD : Modéliser une transformation
REA : Appliquer une formule

Compétence(s)

Bernard Courtois a découvert l'halogène iode en 1811 en travaillant dans une salpêtrière. Il a travaillé sur les applications de l'iode à la photographie et a mis en évidence l'acide iodhydrique

HI(g)

en 1813.

1. Donner le schéma de Lewis de l'acide iodhydrique.

2. Justifier son caractère acide.

3. Identifier sa base conjuguée.
On prépare

1

L de solution par barbotage de

20

mL de

HI(g)

dans l'eau. L'acide en solution réagit totalement avec l'eau.

4. Écrire l'équation de la réaction entre l'acide iodhydrique et l'eau.

5. Déterminer le

pH

de la solution obtenue.

Doc.
Vapeurs et cristaux de diiode

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Crédits : Editorial Image, LLC/Alamy

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Crédits : Paul/Wikimedia

Données

Électronégativités selon Pauling : $χ (H) = 2, 20, χ (C) = 2, 55, χ (O) = 3, 44$ et $χ (I) = 2, 66$

Volume molaire des gaz : $V_{m} = 22, 4$ L·mol^-1

Protocole de réponse

1. Déterminer les représentations de Lewis des atomes d'hydrogène et d'iode, l'iode étant un halogène d'après l'énoncé.

2. Évaluer la polarité de la liaison.

3. Pour obtenir la base, retirer un ion

H^{+}

à l'acide.

4. Si

HI(aq)

est un acide,

H_{2} O(l)

est une base. En déduire les couples mis en jeu.

5. Établir le tableau d'avancement.

6. Exploiter la relation

pH = - lo g (\frac{[ H _{3} O ^{+} ]}{c ^{\circ}}) .

Solution rédigée

1. L'iode est de la famille des halogènes. Il a donc trois doublets non-liants, comme le fluor.

Le zoom est accessible dans la version Premium.

Crédits : lelivrescolaire.fr

χ (H)

<

χ (I)

: la liaison

H - I

est polarisée. Ceci justifie le caractère acide.

3. On peut écrire

HI(aq)

⇆ H^{+} (aq) + I^{-} (aq)

, donc

I^{-} (aq)

est la base conjuguée de

HI(aq)

.

4. Les couples mis en jeu sont

HI(aq)/I^{-} (aq)

H_{3} O^{+} (aq) / H_{2} O(l)

HI(aq) + H_{2} O(l) ⟶ H_{3} O^{+} (aq) + I^{-} (aq)

État	Avancement	$HI(aq)$	$+$	$H_{2} O$	$\to$	$H_{3} O^{+}$	$+$	$I^{-} (aq)$
Initial	$x = 0$ mol	$n_{0}$		excès		$0$ mol		$0$ mol
Final	$x = x_{max}$	$n_{0} - x_{max} = 0$ mol		excès		$x_{max}$		$x_{max}$

p H = - lo g (\frac{[ H _{3} O ^{+} ]}{c ^{\circ}})

p H = - lo g (\frac{x _{m a x}}{V \cdot c ^{\circ}})

p H = - lo g (\frac{n _{0}}{V \cdot c ^{\circ}})

p H = - lo g (\frac{V _{H I}}{V _{m} \cdot V \cdot c ^{\circ}})

AN :

p H = - lo g (\frac{2 0 \times 1 0 ^{- 3}}{2 2 , 4 \times 1 , 0 \times 1}) = 3, 0

28
Mise en application

On prépare

2, 0

L de solution d'acide bromhydrique par barbotage de

250

mL de

HBr(g)

dans l'eau. L'acide en solution réagit totalement avec l'eau. Déterminer le

pH

de la solution obtenue.

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