Mois : janvier 2020

M. Berthelot dans son laboratoire de Meudon

Académie des sciences – Lundi 2 mars 1863

* Le terme « éther » était alors utilisé pour ester de la nomenclature actuelle.

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Tous les documents indiqués dans ce qui suit sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier syntheses organiques).

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Trois travaux expérimentaux classiques : oxydation de l’alcool benzylique en acide éthanoïque ; synthèse de l’éthanoate d’éthyle; synthèse de l’éthanoate de benzyle.

Les consignes de travail sont diverses : élaboration et réalisation de protocole, analyse d’une fiche de protocoles et mise en œuvre, exploitations
de résultats expérimentaux… Il s’agit classiquement de travaux en groupe de deux, avec éventuellement des mises au point en grand groupe sous forme d’animation tableau. La rédaction de rapport d’étude est évidemment souhaitable dans tous les cas.

1. Acide benzoïque

Documents de travail : [1-benzoique.pdf] et [2-protocole.pdf]

Compléments : [probleme-benzoique.pdf] ; [probleme-extraction.pdf]

2. Ethanoate d’éthyle

Document de travail : [1-ethanoate d’éthyle.pdf]

Compléments : [mecanisme.pdf] ; [spectres.pdf]

2. Ethanoate de benzyle

Documents de travail : [1-ethanoate-benzyle.pdf] et  [fiche-ethanoate-benzyle.pdf]

Divers documents complémentaires sont aussi disponibles : [extraction.pptx] ; [techniques-labo.pdf] ; [fiches-a-completer.pdf] ; [securite.pdf] ; [CCM.exe] (animation : http://www.multimania.com/mkriat) ; [securite.swf] (animation d’Adrien Willm) ; [cyclohexane-fiche-tox.pdf].

Des problèmes, adaptés d’anciens problèmes de bac, sont également proposés : dossier [problemes].

Evolutions et équilibres des systèmes
chimiques acido-basiques

Les travaux proposés concernent les évolutions de systèmes chimiques sièges de réactions acido-basiques avec la notion de constante d’acidité des couple acide-base. Il s’agit de protocoles expérimentaux élaborés à partir de prévisions théoriques.

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Tous les documents indiqués dans ce qui suit sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier acide-base (3) evolution).

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Pour chaque partie le document de travail donne les consignes de travail (ici pour des groupes de deux pour des travaux expérimentaux). A l’issu des phases de travail des mises au point en grand groupe sont effectuées sous forme d’animation tableau.Chaque activité peut évidemment donner lieu à la rédaction d’un rapport d’étude.

Document de travail : [1-ethanoique-Ka.pdf]

Documents d’aide : [Ka.pdf] ; [evolution-acide-base.pdf] ; [avancement-1.pdf] ; [Ka.pptx] ; [pH.pdf]

2. Solutions d’éthanoate de sodium

Document de travail : [2-ethanoate.pdf]

Documents d’aide : [avancement-2.pdf] 

3. Mélanges

Document de travail : [3-melanges.pdf]

Document d’aide : [evolution-acide-base.pdf]

4. Etats d’équilibre

Document de travail : [equilibre.pdf]

Document d’aide : [Qr-eq.pptx] ; [Ka2.pptx]

Et le corrigé : [equilibre-corrige.pdf]

Transformations forcées : électrolyses

La « Jamais-Contente »

https://fr.wikipedia.org/wiki/La_Jamais_contente

Camille Jenatzy fait des études d’ingénieur en électricité. Il s’intéresse à la traction électrique des automobiles, qu’il met en application dès 1898. […] Le record a été rendu possible par les deux moteurs électriques de marque Postel-Vinay, d’une puissance maximale totale de 50 kW (environ 68 chevaux), placés à l’arrière entre les roues. L’alimentation se faisait par batteries d’accumulateurs Fulmen (100 éléments de 2 V), qui représentaient près de la moitié du poids total de 1,5 t. Les moteurs étaient en branchement direct sur les roues arrière motrices. […] Le 29 avril 1899, sur la route centrale du parc agricole d’Achères, la vitesse atteinte fut de 105,88 km/h, pulvérisant ainsi le record du comte Gaston de Chasseloup-Laubat qui était de 92,78 km/h en date du 4 mars 1899.

Dans le thème évolution des systèmes chimiques on aborde ici les transformations forcées en oxydoréduction, les électrolyses et les applications au « accumulateurs et autres piles rechargeables.

On pourra consulter également sur ce même site les chantiers Affinage (affinage du cuivre) et Avogadro, ainsi que Dihydrogène (avec en particulier la photo-électrolyse).

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Tous les documents indiqués dans ce qui suit sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier evolution (3) electrolyse).

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Trois exemples sont proposés : pile et électrolyse ; électrolyse de l’eau ; électrolyse de l’iodure de zinc.

Pour chaque partie le document de travail donne les consignes de travail (ici pour des groupes de deux pour des travaux expérimentaux). A l’issu des phases de travail des mises au point en grand groupe sont effectuées sous forme d’animation tableau. Chaque activité peut évidemment donner lieu à la rédaction d’un rapport d’étude.

Document général : [0-electrolyse.pdf]

1. Pile et électrolyse

Document de travail : [1-pile-electrolyse.pdf]

2. Electrolyse de l’eau

Document de travail : [2-eau.pdf]

Document d’aide : [quantite-electricite.pptx]

3. Electrolyse de l’iodure de zinc

Document de travail : [3-iodure-zinc.pdf]

Compléments et prolongements :

Les accumulateurs : [accumulateurs.pdf]

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Un document sur les « batteries » Lithium-Ion.

Et des problèmes adaptés d’anciens sujets
de bac : dossier [problemes]

Exemple

Pile Daniell

https://sites.google.com/site/sharenergy/perspectives/pile-a-combustible/pac-complet

Il s’agit d’appliquer le critère d’évolution aux systèmes chimiques sièges de réactions d’oxydoréduction, en particulier les piles.

Pour chaque partie le document de travail donne les consignes de travail, individuel et / ou en groupe. A l’issu des phases de travail des mises au point en grand groupe sont effectuées sous forme d’animation tableau. Des synthèses magistrales concluront utilement chaque partie avec des supports tels que diaporama ou animation.

Document général : [0-evolution-redox-pile.pdf]

Première partie : évolution redox

Document de travail : [1-evolution-redox.pdf]

Document d’aide : [critere-evolution-redox.pdf]

Deuxième partie : pile

Document de travail : [2-evolution-pile.pdf]

On trouvera également le document d’aide [quantite-electricite.pdf] ainsi que le diaporama [pile.pptx] et encore l’animation d’Adrien Willm [pile.swf].

Ethanoate d’éthyle

Dean-Stark Bordas TS chimie, Col. Espace

On se propose ici d’analyser et expérimenter la notion de critère d’évolution d’un système chimique (quotient de réaction Qr et constante d’équilibre K) sur l’exemple de l’estérification – hydrolyse.

Document général : [0-evolution-ester.pdf]

Remarque : dans un souci de simplification les quotients de réaction et constante d’équilibre sont exprimées en «  concentrations » alors qu’il faudrait utiliser les activités des espèces chimiques, rapportées qui plus est à des états standards…

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Document de travail : [1-previsions-protocole.pdf]

Documents à exploiter : [critere-evolution.pdf] et [ester.pdf]

Les consignes sont présentées dans le document de travail. Il convient évidemment de faire le point, en grand groupe sous forme d’animation tableau, sur les objectifs et propositions de protocole. On fera de même la mise au point éléments d’analyse des évolutions de différents mélanges réactionnels proposés.

Une synthèse magistrale, s’appuyant sur le document [critere-evolution.pdf], permettra de pointer l’essentiel.

Prolongements

Le document [deplacement.pdf] permet d’interpréter une méthode de déplacement d’équilibre en utilisant le critère d’évolution.

Enfin Le dossier [problemes] comporte divers problèmes adaptés d’anciens sujets de bac.

https://www.sara-net.jp/?p=524402

https://sites.google.com/site/grainedesvt/_/rsrc/1475784991179

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Des travaux à propos des datations radio-chronologiques classiques : Carbone 14, Rubidium – Strontium, Potassium – Argon (et Argon – Argon)

1. C-14

Document de travail : [1-datation-C14.pdf] ; [exercice.pdf]

Document d’aide : [principe.pdf] puis [calibration.pdf] et [mesures.pdf]

Compléments : [complements.pdf]

Pour aller un peu plus loin que le traitement simpliste habituel on aborde les problèmes de calibration des datations au Carbone-14.

2. Rb – Sr

Document de travail : [2-Rb-Sr.pdf] avec corrigé [corrige.pdf]

Il s’agit d’une résolution de problème avec questions préalables.

3. K – Ar et Ar – Ar

Document de travail : [3-K-Ar.pdf] 

Il s’agit ici aussi d’une résolution de problème avec questions préalables.

Documents complémentaires (corrigé des calculs littéraux) : [complements-calculs-K-Ar.pdf]

On aborde également la méthode plus précise Argon-39 – Argon-40 : [complements-Ar-Ar.pdf] et [K-Ar-et-Ar-Ar.pptx]

Divers problèmes, adaptés d’anciens problèmes de bac, sont également disponibles.

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