Thème 1 bis
Exclusivité numérique
Sujet Bac supplémentaire A
Lorsque la chimie crée des tentacules
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Doc. 1Le dentifrice d'éléphants
Le peroxyde d'hydrogène, \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}, est un composé utilisé dans de nombreux domaines. Présent naturellement dans le corps humain, il est notamment associé au blanchiment des cheveux. Dans l'industrie, il intervient en tant que détergent ou désinfectant. Ce
composé se décompose lentement. Cependant, mis en présence d'un catalyseur comme
l'iodure de potassium \text{KI}, il peut donner une réaction de décomposition spectaculaire !
Cette réaction se fait en deux étapes :
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq})+\mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{IO}^{-}(\mathrm{aq})
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq})+\mathrm{IO}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq})
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Cette réaction se fait en deux étapes :
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq})+\mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{IO}^{-}(\mathrm{aq})
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}(\mathrm{aq})+\mathrm{IO}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{I}^{-}(\mathrm{aq})
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Doc. 2Les portes de l'enfer
Le dichromate d'ammonium (\mathrm{NH}_{4})_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}(\mathrm{s}) est un composé utilisé comme pigment
orange, mais aussi dans les bandes magnétiques. Mis en présence d'une flamme, il va
produire une réaction dégageant de la chaleur.
S'il y a en plus du thiocyanate de mercure \mathrm{Hg}(\mathrm{SCN})_{2}, l'énergie libérée par la première réaction va entraîner une seconde réaction en chaîne. Une créature semble sortir du fin fond des abysses.
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(\mathrm{NH}_{4})_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})+4\,\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})+\mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{s}, \text { vert })+\text { énergie thermique }
S'il y a en plus du thiocyanate de mercure \mathrm{Hg}(\mathrm{SCN})_{2}, l'énergie libérée par la première réaction va entraîner une seconde réaction en chaîne. Une créature semble sortir du fin fond des abysses.
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- Energies de liaisons :
\text{O}-\text{H} : 464 kJ·mol-1,
\text{O}-\text{O} : 142 kJ·mol-1,
\text{C}-\text{C} : 347 kJ·mol-1,
\text{C}-\text{H} : 414 kJ·mol-1, - \text{M}((\mathrm{NH}_{4})_{2} \text{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7})= 252 g·mol-1 ;
- \text{M}(\text{Cr}_{2} \text{O}_{3})= 152 g·mol-1.
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Questions
1
Le dentifrice d'éléphants
1. À quel type de composé correspond l'iodure de potassium ? Écrire l'équation de sa dissolution dans l'eau.
2. Justifier que l'ion iodure joue bien le rôle de catalyseur.
3. Donner la structure de Lewis de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}.
2. Justifier que l'ion iodure joue bien le rôle de catalyseur.
3. Donner la structure de Lewis de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}.
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4. En vous inspirant de la la géométrie de \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, justifiez que \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} est polaire.
5. Déterminer l'équation-bilan de la réaction. Déterminer alors l'énergie molaire de la réaction et en déduire si la réaction est exothermique, endothermique ou athermique.
1. Initialement, 25,0 g de (\mathrm{NH}_{4})_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}(\mathrm{s}) ont été introduits. À la fin de la réaction, 15,1 g d'oxyde de chrome \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3} sont récupérés. La première réaction de cette expérience est-elle totale ?
5. Déterminer l'équation-bilan de la réaction. Déterminer alors l'énergie molaire de la réaction et en déduire si la réaction est exothermique, endothermique ou athermique.
2
Les portes de l'enfer1. Initialement, 25,0 g de (\mathrm{NH}_{4})_{2} \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{7}(\mathrm{s}) ont été introduits. À la fin de la réaction, 15,1 g d'oxyde de chrome \mathrm{Cr}_{2} \mathrm{O}_{3} sont récupérés. La première réaction de cette expérience est-elle totale ?
3
Quel est le point commun entre ces expériences ?Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
j'ai une idée !
Oups, une coquille
