Ressources Nationales de Chimie

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Chimie générale et analytique

Page actualisée le 22 janv. 2014


 
Cours
- Exercices - Travaux pratiques - Traitement des résultats des TP de chimie -

Chimie et informatique - Liens en Chimie générale et analytique
 


 

Nouveautés 2014

Activité en investigation et étude documentaire : « Une eau, trois possibilités ! » par E. ANTONOT (edith.antonot@ac-nancy-metz.fr), Lycée Louis Vincent, METZ


Activité en investigation et étude documentaire : Analyse d’un mélange M d’acides ou de bases par E. ANTONOT (edith.antonot@ac-nancy-metz.fr), Lycée Louis Vincent, METZ 

 


Dossiers pédagogiques
de chimie générale et analytique


Titrages acidobasiques de mélanges contenant une espèce forte et une espèce faible : successifs ou simultanés ? par Ludovic LOPES, Lycée Léonard de Vinci, Calais : titrages_quanti.pdf, (février 2010)


Méthode de Gran par Ludovic LOPES, Lycée Léonard de Vinci, Calais : methode_gran.pdf, version 1.3. (novembre 2009)


Diaporama de cours de chimie générale (novembre 2009)

Diagrammes d'Ellingham (par K. Heduit, ETSCO, Angers) (diaporamas au format pdf et ppt/zip) :


Logiciels de simulation


Simulations et exploitation de courbes de titrages acido-basiques suivis par pH-métrie et conductimétrie. Utilisation des logiciels Dozzzaqueux et Regressi : simulation_exploitation_acid_bas.pdf, 1,3 Mo (version 2, octobre 2009)
(X. Bataille et S. Leclerc, ENCPB)


Diaporama de cours de chimie générale


Utilisation d'Excel par Alain Perche, Professeur à l'Université de Lille I

I. UTILISATIONS D'EXCEL POUR LES SCIENTIFIQUES : excel_2005_ch1.pdf

1) généralités, opérations élémentaires
2) outils et modes de calculs plus élaborés
3) calculs spécifiquement "chimiques"
4) gestion pédagogique

1° Cellules, sélection de cellules
2° Création de formules : Les opérateurs - Les fonctions
3° Création de noms : Comment donner des noms à des cellules ? - Noms autorisés, noms interdits - Noms de variables globales ou locales - Liste récapitulative de tous les noms de variable
4° Tableaux de calculs : Recopie de formules sans noms de variables - Recopie de formules avec noms de variables
5° Réalisation de graphiques : Représentation d'une fonction y = f(x) - Pourquoi ne pas utiliser l'option 'courbes' ? - Ajout d'une courbe à un graphique pré-éxistant - Echelles différentes sur un même graphique : axe secondaire - Modifications des paramètres d'un graphique  - Graphique représentant simultanément des points expérimentaux et un modèle
6° Régressions linéaire et non linéaire préprogrammées
7° Recopies dans d'autres feuilles ou d'autres classeurs, 'collage spécial' : Recopie d'un tableau utilisant un nom de variables - Collage spécial - Recopie d'une feuille complète - ils ergonomiques et création de macro - Compteurs et barres de défilement - Choix d'une valeur dans une liste - Fonction INDEX  - Enregistrement de macros, création de boutons lançant une macro - Exemple de réalisation de macro - Code de la macro
9° L'outil 'AUDIT'

II. OUTILS ET MODES DE CALCULS ELABORES : excel_2005_ch2.pdf

  • 1° Résoudre une équation avec l'outil 'Valeur cible'

  • 2° Utilisations de l'outil solveur

    • Résolution d'une équation simple avec le solveur

    • Résolution d'un problème plus complexe avec le solveur

    • Les options du solveur

  • 3° Ajustement de données expérimentales à un modèle théorique quelconque à l'aide du solveur

  • 4° Calcul Matriciel - Le mode spécial de calcul matriciel

  • 5° Calcul Itératif

    • Exemple simple de calcul itératif

    • Méthode itérative appliquée à la résolution des grands systèmes linéaires. Calcul de la température d'un four

  • 6° Représentation graphique 3D

  • 7° Graphiques en coordonnées polaires

III. EXEMPLES DE CALCULS SPECIFIQUEMENT CHIMIQUES : excel_2005_ch3.pdf

  • 1° - Application simple en chimie analytique : calculs sans approximations correspondant à un dosage acido basique

    • Formulation du problème

    • Système d'équations à résoudre

    • Détermination de l'équation : f([H+], Vb) = 0

    • Résolution de l'équation

    • Résolution du problème avec EXCEL

    • Calculs

    • Tracés des graphes

    • Exploitation des résultats

    • Etudes à réaliser (une étude différente par feuille)

  • 2° - Autres applications en chimie analytique : Dosage conductimétriques et potentiométriques

    • Un premier exemple illustre les dosages pHmétriques d'une façon générale

    • Exemple 2 : les dosages conductimétriques

    • Exemple 3 : dosage potentiométrique

  • 3° - Application complexe en chimie analytique : Dosage d’un mélange d’acide sulfurique et de sulfate d’aluminium par la soude

    • Aspect chimique du dosage

    • Mise en équations du problème

    • Simulation

    • Calculs en absence de précipité (système 1)

    • Calculs en présence de précipité (système 2)

    • Test sur l’existence d’un précipité

  • 4° - Application à la Cinétique Chimique : Méthodes de résolution de systèmes d’équations différentielles

    • La méthode d'Euler

    • Méthode de Runge Kutta

    • Comparaison de méthodes d'intégration et détermination du pas optimal

    • Etude d'un mécanisme réactionnel 65 les réactions explosives

  • 5° Quelques exemples en Thermodynamique

    • Etude d'un équilibre chimique quelconque

    • Distillation et rectification d'un mélange idéal

IV. ORGANISATION ET GESTION PEDAGOGIQUE AVEC EXCEL : excel_2005_ch4.pdf

  • 1° EMPLOI DU TEMPS HEBDOMADAIRE

  • 2° GESTION ET EXPLOITATION DE FICHIERS DE NOTES

  • 3° PLANNING SEMESTRIEL

REACTIONS ACIDO-BASIQUES
1. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES : Dosage d'un acide par une base : dos_acide.zip
2. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES : Dosage d'une base par un acide : dos_base.zip
3. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES Dosages d'acides ou bases quelconques choisis dans une liste : dos_quelconque.zip
4. Ajustement d'une dosage pH-métrique : ajust_dos_pH.zip
5. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES PAR CONDUCTIMETRIE. Dosages d'acides ou bases quelconques choisis dans une liste : dos_conduc.zip
6. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES : Dosage d'une solution de soude carbonatée : soude_carbonate.zip
7. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES : Dosage d'une solution de vinaigre frelaté : vinaigre_frelate.zip
8. SIMULATEUR DE DOSAGES ACIDO-BASIQUES : Dosage d'un polyacide par une base forte : dos_polyac_app.zip
9. SIMULATEUR DE CALCULS ACIDO-BASIQUES  : Composition d'une solution acide suivant sa concentration C et son pKa : pH_acide.zip
10. SIMULATEUR DE CALCULS ACIDO-BASIQUES : Composition d'une solution d'ampholyte suivant sa concentration c et ses deux pKa : ph_ampho.zip
11. SIMULATION DE DOSAGE PAR PRECIPITATION
DOSAGE DES IONS Al3+
PAR LES IONS OH-dos_al2_so4_3.zip
REACTIONS REDOX
1. SIMULATION DE DOSAGE D'OXYDO-REDUCTION SUIVI PAR POTENTIOMETRIE : dos_redox_pot.zip

2. SIMULATION DE DOSAGE PAR PRECIPITATION DOSAGE D'UN MELANGE D'IONS HALOGENURES PAR LES IONS ARGENT : dos_halogenes.zip

 

CINETIQUE CHIMIQUE
1. Simulateur de mécanismes  en cinétique chimique choix_mecanismes.zip
2. INTEGRATION D'UN SYSTEME D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES CORRESPONDANT A UN MECANISME CINETIQUE PAR LA METHODE D'EULER : pres_meca_euler.zip
3. PRESENTATION DES METHODES NUMERIQUES D'INTEGRATION D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES CINETIQUES : pres_methodes_num.zip
4. ETUDE CINETIQUE D'UNE REACTION EXOTHERMIQUE POUVANT CONDUIRE A UNE EXPLOSION : explos.zip
5. Simulateur de réacteurs chimiques : reacteurs_chimiques.zip
THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE
1. Autoévaluation sur les bilans tableaux d'avancement : bilan_reac.zip
2. Etude des courbes de distillation pour un mélange idéal : distil_ideal_eau_alcool.zip
3. Exercice avec simulation : L'EAU, LA GLACE ET LE CALORIMETRE : sim_eau_glace.zip
4. SIMULATEUR : CALCUL DU TAUX DE TRANSFORMATION ASSOCIE A UNE REACTION QUELCONQUE EN PHASE GAZ OU / ET SOLIDE : sim_equil_quelc.zip
ATOMISTIQUE : ORBITALES ATOMIQUES
1. VISUALISATION DE LA FORME ET DE LA PROBABILITE DE PRESENCE D'UN ELECTRON DANS DIVERSES ORBITALES ATOMIQUES : orbits_atom.zip
INFORMATIQUE  
Zone combinée déroulante : zone_combin_deroul.zip
Création d'un compteur : compteurs.zip
Ajustement par utilisation de la fonction solveur : ajust_solveur.zip
MATHEMATIQUES  
Régressions linéaires, régressions non-linéaires, régressions multiples : regressions.zip
Intégration et dérivation : derivation_integration.zip
Tracé d'une tangente : tangente_graphe.zip
Résolution matricielle d'un système linéaire : calc_matr.zip

Méthode de Gran par Ludovic LOPES, Lycée Léonard de Vinci, Calais : methode_gran.pdf

Ce document de 29 pages présente les principales linéarisations de type Gran qui peuvent être conduites sur les titrages potentiométriques les plus usuels : pH-métrie, titrages redox et argentimétriques :

  • 1. Titrages acidobasiques
    1.1. Titrage d'un acide fort par une base forte.
    1.2. Titrage d'une base forte par un acide fort.
    1.3. Titrage d'un acide faible par une base forte.
    1.4. Titrage d'une base faible par un acide fort.
    1.5. Titrage d'un acide faible par une base faible. 
    1.6. Titrage d'une base faible par un acide faible. 

  • 2. Titrages redox. 
    2.1. Titrage d'un réducteur par un oxydant. 
    2.2. Titrage d'un oxydant par un réducteur. 

  • 3. Titrages argentimétriques. 
    3.1. Titrage d'un halogénure par le cation argent. 
    3.2. Titrage du cation argent par un halogénure.

  • 4. Récapitulatif


Recommandations : Plus de mercure dans les laboratoires…

Suite aux récentes dispositions prises par le parlement européen (appelée « Interdiction des exportations de mercure métallique et stockage du mercure métallique »), il est désormais préférable de ne plus pratiquer de manipulations impliquant du mercure ou des sels de mercure. Cette disposition touche :

  • la polarographie à goutte de mercure,
  • la potentiométrie à cupule de mercure ou électrodes amalgamées,
  • les manipulations utilisant des sels de mercure (DCO, hydratation des alcynes etc.),
  • mais concerne également les électrodes de référence au calomel et de sulfate mercureux.

Pour l’instant, il est recommandé de continuer à utiliser ces électrodes de référence mais d’envisager de les remplacer progressivement par d’autres électrodes (AgCl/Ag, par exemple).

Pour info :


Un TP d'analyse qualitative et quantitative de différents ions… sans aucune solution préparée !  par E. Beauvineau (ENCPB, Paris)


Cinétique : Feuille Excel de simulation de réactions successives  (X. Bataille, ENCPB, Paris) :

Réactions successives.xls ; reactions_sucessives.zip


ChemtoolBox par Julien Nicolas
(Faculté de Pharmacie, Université Paris-Sud XI, Châtenay-Malabry )

  • Chemtoolbox_fr_1.0.1.exe, le couteau suisse du laborantin. Données sur les solvants, sur les constantes thermodynamiques en solution aqueuse, sur les éléments chimiques, des tables de données de RMN-1H et 13C, possibilité d'effectuer des calculs (concentration, dilution etc).

Sur le site ChemToolBox : http://chemtoolbox.free.fr.


Les cristaux ioniques (X. Bataille, ENCPB, Paris) : cristaux_ioniques.pdf

Présentation d'un résultat sous la forme X = Xmoy  ± ΔX ; chiffres significatifs,
par
Ludovic LOPES, Lycée Léonard de Vinci, Calais

chiffres_significatifs.pdf ; chiffres_significatifs_fiche.pdf

Ce document propose une synthèse des principaux résultats de l’étude de M. René Moreau, concernant la présentation d’un résultat expérimental. Dans un premier temps, cette synthèse est présentée, accompagnée de quelques remarques et commentaires sur ses implications immédiates. La deuxième partie de ce document est un prolongement direct de l’application systématique des règles proposées par M. Moreau. Ce qui permet d’établir une table indiquant pour la plupart des situations, le(s) chiffre(s) significatif(s) à retenir pour la présentation d’une incertitude absolue, tout en respectant les règles édictées. La troisième partie propose finalement un jeu de règles à appliquer, permettant de présenter un résultat expérimental rapidement à l’aide de la table pré-établie et satisfaisant aux conclusions de M. Moreau.


Utilisation d’un tableur dans l’exploitation des courbes de dosage spectrophotométrique.
(S. Leclerc, ENCPB, Paris)

utilisation_tableur_spectro.pdf
A. METHODE DE LA GAMME D’ETALONNAGE
1. Saisie des valeurs
2. Tracé de la gamme d’étalonnage
3. Modélisation de la courbe : régression linéaire
4. Utilisation de la gamme d’étalonnage pour déterminer la concentration de la solution à doser
B. METHODE DES AJOUTS DOSES


Voltampérogrammes : Courbes intensité–potentiel expérimentales par E. AntonotLycée Louis Vincent, METZ.

1. Conditions générales d’enregistrement
2. Dosage d’une solution de Fe2+ par une solution de Ce4+
1. Conditions expérimentales ; 2. Courbe tracée pour V = 0 mL ; 3. Courbe tracée pour V= Ve/2 ; 4. Courbe tracée pour V = Ve ; 5. Courbe tracée pour V = 3 Ve/2 ; 6 Faisceau complet 7. Remarques
3. Dosage d’une solution de Fe2+ par une solution de MnO4-
4. Dosage d’une solution de Fe2+ par une solution de Cr2O72-
5. Dosage d’une solution de diiode par une solution de thiosulfate
6. Bibliographie


Méthode de la réaction prépondérante : proposition d’une approche quantitative systématisée par Ludovic LOPES, Lycée Léonard de Vinci, Calais : BUP_Lopes_904_2008.pdf

Cet article publié dans le numéro 904 du Bulletin de l'Union des professeurs de physique et de chimie est reproduit ici avec l'autorisation de la rédaction du BUP (http://www.udppc.asso.fr)

RÉSUMÉ
Cet article traite de l’évaluation du pH des solutions aqueuses. Il vise à proposer une nouvelle approche quantitative de la méthode de la « réaction prépondérante ». Dans un premier temps, la notion de « solution équivalente » est présentée afin d’unifier la description des solutions aqueuses. Puis une définition de la « réaction prépondérante », basée sur la notion d’avancement volumique, est proposée. Cette approche permet d’établir des critères quantitatifs de choix des réactions prépondérantes, pour tout type de transfert de proton. Ainsi, la nécessité de tenir compte de la concentration des espèces acido-basiques, afin de sélectionner plus rigoureusement les échanges protoniques à considérer, est établie. L’application de la méthodologie développée à de nombreux exemples montre qu’elle permet un traitement systématique, unique et unitaire de tout système. Une comparaison avec les autres approches usuellement utilisées est finalement proposée, et commentée sur le plan méthodologique et pédagogique.


La nouvelle version de Dozzzaqueux de Jean-Marie Biansan (http://jeanmarie.biansan.free.fr/dozzzaqueux.html) permet de réaliser les dosages redox.

Attention à correctement choisir les espèces mises en présence, sinon le temps de calculs sera long. très long.


Diaporama sur les méthodes électrochimiques (ampérométrie, potentiométrie à courant nul, à courant imposé), par A. Bencheikh, CFA Saint-Jean-Baptiste de la Salle, Nantes :


Exercices de Chimie générale

Exercices de Chimie générale de Terminale STL-CLPI, par J.-L. Dormieux (Lycée Marie Curie, Nogent-sur-Oise) :

 


Cours et fiches

 

  • Fiches sur les critères de réaction "totale" pour les dosages usuels par L. Lopes (Lycée Léonard de Vinci, Calais) : reactions_totales.pdf

 

  • Fiche de sécurité et fiches de renseignements des produits en TP d'analyse (novembre 2007)
    X. Bataille, E. Beauvineau (ENCPB, Paris).

Nous proposons ici des fiches à remplir - pas nécessairement de façon exhaustive ! - avant d'entamer les manipulations d'une séance de TP. Ces fiches servent à connaître les caractéristiques des produits utilisés, ainsi que d'en estimer la toxicité.

Une attention particulière sera portée sur les CMR (Cancérigène, Mutagènes et Repro-toxiques).

Rubriques de la fiche de sécurité :
  • Réactifs / produits / solvants / catalyseurs / sous-produits,
  • Phrases R,
  • Phrases S,
  • Pictogrammes,
  • CMR (Cancérogène : R40 – R45 – R49, Mutagène :
    R46, Reprotoxique : R60 – R61 – R62 – R63),
  • Port des lunettes,
  • Port des gants,
  • Port du masque,
  • Travail sous hotte,
  • Produit volatil en inflammable,
  • Rejets possibles dans évier,
  • Récupération.
Rubriques de la fiche de renseignements
en chimie analytique
:
  • Produit,
  • Formule,
  • Etat,
  • Aspect,
  • M / g.mol-1,
  • Pureté,
  • Concentration / mol.L-1 / g.L-1,
  • Fonction,
  • Commentaire.

 

 

 


Exercices

 
  • Exercices de chimie (niveau Bac STL-CLPI) par L. Dejean, ENCPB : exercices.pdf.

 


Travaux pratiques
  • Modes opératoires (V. Annales bu BTS-Chimiste)
     
    • Dosage du phénol.pdf par Claude Viel.
    • Cinétique de saponification de l'éthanoate d'éthyle (saponification.pdf, niveau 2ème année de TS chimiste) par Henri Scordia et Patrick Lebourgeois, Lycée R.Schuman au Havre.

     

  • BTS-Chimiste 2ème année
    Révisions d'électrochimie : prévisions de l'allure des courbes de dosage, détermination du point équivalent, électrodes à utiliser par M. Rivière, ENCPB, Paris

     

  • Quelques exemples de courbes de titrages acido-basiques, par précipitation et par complexation (niveau BTS) par Cl. Viel, Lycée d'Arsonval, St-Maur : courbe_de_titrage.pdf.

 

 


Traitement des résultats des TP de chimie
  • Traitement des résultats des TP de chimie
    EVATP
    . Notation des résultats expérimentaux des élèves en TP de Chimie Analytique et organique, par A. Bencheikh (Nantes) :

  • Gestion statistique et notation des résultats expérimentaux des élèves en TP de Chimie Analytique, par M. Ambrosio (Lyc. J. Perrin, Marseille) : Feuille Excel zippée : correction.zip.
    Nouvelle version du 05-12-00 : stat_tp.zip.

    Remarques.
    1. Activer les macros à l'ouverture.
    2. A la différence de la feuille de M. Ambrosio, la feuille de A. Bencheikh permet de faire saisir les étudiants en fin de TP sur une feuille de saisie appelée "Fiche élève", les autres feuilles (notamment celle de résultat) pouvant (devant) être masquées.

     

  • Quelques fichiers Excel® (Xavier Bataille, ENCPB, Paris).
    • Notation des TP en chimie analytique : tp_gene.zip
    • Notation des TP en chimie analytique.
      Nouvelle feuille Excel® de notation de TP de Chimie analytique, avec 72 entrées : 
      Format xls : tp_gene_2.xls
      Format xls/zip : tp_gene_2.zip
      Activer les macros à l'ouverture du fichier.


Chimie et informatique

  • Compositions centésimales : compo_cent.zip.
  • Calculs de force ionique de solutions électrolytiques aqueuses, selon le modèle de Debye et Hückel : force_ionique.zip.
  • Expressions des résultats en chimie analytique : incertitud_chi_ana.zip.
  • Bilans molaires et rendement : reactif_pdt.zip
  • Spectrophotométrie (gamme d'étalonnage, méthode des ajouts dosés, exclusion des points aberrants) : spectro.zip

 

 

  • CALpH réalisé par A. Bencheikh (Nantes) 

Téléchargement : calculs_ph.zip

LE CALpH est une application dédiée aussi bien aux élèves de second degré qu'aux étudiants du supérieur. Son but principal est de familiariser l'utilisateur aux différents modes de calcul du pH (acide fort, base forte, aide faible, base faible, mélange d'acide et/ou de base). Le calcul tient compte bien sûr des approximations et de la dilution. L'avantage de CALpH réside en un travail autonome de l'utilisateur .  
1. Il choisit la nature de la solution dont il veut calculer le pH
2. Il saisit les données de l'exercice (concentration, pKA)
3. Il fait son propre calcul de pH, et le saisit
4. Si le résultat est bon l'application affiche, correct 
5. Sinon, elle donne des indices pour refaire le calcul
6. En cas d'échec l'application donne le résultat.
L'utilisateur peut aussi inventer ses propres exercices. 


   

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