Notions abordées en classe de première (enseignement de spécialité) :
Tableau d’avancement, avancement final, avancement maximal, caractère total ou non total
d’une transformation, oxydant, réducteur, couple oxydant-réducteur, demi-équations
électroniques, réactions d’oxydo-réduction.
Notions et contenus | Capacités exigibles Activités expérimentales support de la formation |
Savoirs :État final d’un système siège
d’une transformation non totale :
état d’équilibre chimique.
Modèle de l’équilibre dynamique. | Savoir-faireRelier 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.
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. |
Savoirs :Quotient de réaction Q r .
Système à l’équilibre chimique :
constante d’équilibre K(T).
Critère d’évolution spontanée d’un système hors équilibre chimique. | Savoir-faireDéterminer le sens d’évolution spontanée d’un système.
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.
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 comp |
Savoirs :Transformation spontanée
modélisée par une réaction
d’oxydo-réduction. | Savoir-fairellustrer un transfert spontané d’électrons par contact
entre réactifs et par l’intermédiaire d’un circuit extérieur. |
Savoirs :Pile, demi-piles, pont salin ou
membrane, tension à vide.
Fonctionnement d’une pile ;
réactions électrochimiques aux
électrodes.
Usure d’une pile, capacité
électrique d’une pile. | Savoir-faireJustifier la stratégie de séparation des réactifs dans deux
demi-piles et l’utilisation d’un pont salin.
Modéliser et schématiser, à partir de résultats
expérimentaux, le fonctionnement 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. |
Savoirs :Oxydants et réducteurs usuels. | Savoir-faireCiter des oxydants et des réducteurs usuels : eau de
Javel, dioxygène, dichlore, acide ascorbique,
dihydrogène, métaux.
Justifier le caractère réducteur des métaux du bloc s. |
B) Comparer la force des acides et des bases |
Savoirs :Constante d’acidité K A d’un couple acide-base, produit ionique de l’eau K e .
Réaction d’un acide ou d’une base avec l’eau, cas limite des acides forts et des bases fortes dans l’eau.
| Savoir-faireAssocier K A et K e aux équations de réactions
correspondantes.
Estimer la valeur de la constante d’acidité d’un couple
acide-base à l’aide d’une mesure de pH.
Associer le caractère fort d’un acide (d’une base) à la
transformation quasi-totale de cet acide (cette base) avec
l’eau.
Prévoir la composition finale d’une solution aqueuse de
concentration donnée en acide fort ou faible apporté.
Comparer la force de différents acides ou de différentes
bases dans l’eau.
Mesurer le pH de solutions d’acide ou de base de
concentration donnée pour en déduire le caractère fort ou
faible de l’acide ou de la base.
Capacité numérique : Déterminer, à l’aide d’un langage
de programmation, le taux d’avancement final d’une
transformation, modélisée par la réaction d’un acide sur
l’eau.
Capacité mathématique : Résoudre une équation du
second degré. |
Savoirs :Solutions courantes d’acides et de bases. | Savoir-faireCiter des solutions aqueuses d’acides et de bases
courantes et les formules des espèces dissoutes
associées : acide chlorhydrique (H 3 O + (aq), Cl - (aq)), acide
nitrique (H 3 O + (aq), NO 3- (aq)), acide éthanoïque
(CH 3 COOH(aq)), soude ou hydroxyde de sodium
(Na + (aq), HO - (aq)), ammoniac (NH 3 (aq)). |
Savoirs :Diagrammes de prédominance et
de distribution d’un couple acide-
base ; espèce prédominante, cas
des indicateurs colorés et des
acides alpha-aminés.
Solution tampon. | Savoir-faireReprésenter le diagramme de prédominance d’un couple
acide-base.
Exploiter un diagramme de prédominance ou de
distribution.
Justifier le choix d’un indicateur coloré lors d’un titrage.
Capacité numérique : Tracer, à l’aide d’un langage de
programmation, le diagramme de distribution des espèces
d’un couple acide-base de pK A donné.
Citer les propriétés d’une solution tampon. |
C) Forcer le sens d’évolution d’un système |
Savoirs :Passage forcé d’un courant pour réaliser une transformation
chimique. Constitution et fonctionnement d’un électrolyseur. | Savoir-faireModéliser et schématiser, à partir de résultats expérimentaux, les transferts d’électrons aux électrodes par des réactions électrochimiques.
Déterminer les variations de quantité de matière à partir
de la durée de l’électrolyse et de la valeur de l’intensité du
courant.
Identifier les produits formés lors du passage forcé d’un
courant dans un électrolyseur. Relier la durée, l’intensité
du courant et les quantités de matière de produits formés. |
Savoirs :Stockage et conversion d’énergie chimique | Savoir-faireCiter des exemples de dispositifs mettant en jeu des conversions et stockages d’énergie chimique (piles,
accumulateurs, organismes chlorophylliens) et les enjeux
sociétaux associés. |