Équilibres et analyses

L’UE se compose de 3 matières enseignées sur 3 périodes  : Équilibres acido-basiques P3 (CM/TD), Équilibres précipitation-complexation P4 (CM et TD), Analyse et dosages P5 (CM, TD et TP).

ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - P3
États d’équilibre et hors équilibre d’un système, évolution du système. Applications aux équilibres acido-basiques. Théorie de Brönsted, calculs de pH (tous les types de situations : monoacides, monobases, polyacides, polybases, mélanges quelconques). Utilisation de diagrammes de prédominance.

ÉQUILIBRES PRÉCIPITATION COMPLEXATION - P4
Solubilité des électrolytes, effets de la température et d’ions communs sur les équilibres de précipitation. Précipitation compétitive. Stabilités des complexes. Précipitation et réactions acido-basiques. Complexation et réactions acido-basiques. Complexation et précipitation.

ANALYSES ET DOSAGES - P5
Dosages et titrages colorimétriques, pHmétriques et conductimétriques utilisant des réactions acido-basiques, de précipitation et de complexation.

ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - P3
Notions et contenus
Cours période P1 : transformation de la matière.
Compétences
― Maîtriser l’utilisation des grandeurs molaires pour décrire les transformations physico-chimiques en solution, en phase liquide, en phase solide ou gazeuse.
- Distinguer la modélisation d’une transformation et la description quantitative de l’évolution d’un système prenant en compte les conditions expérimentales choisies pour réaliser la transformation
- Décrire qualitativement et quantitativement un système chimique dans l’état initial ou dans un état d’avancement quelconque

ÉQUILIBRES PRÉCIPITATION COMPLEXATION - P4
Notions et contenus
Cours de chimie de la période P3 : « équilibres acido-basiques »
Compétences
- Décrire l’évolution d’un système à partir d’un état d’avancement quelconque : avancement, quotient réactionnel, critère d’évolution naturelle, identification d’un état d’équilibre,
- Maîtriser l’utilisation de la méthode de la réaction prépondérante
- Savoir déterminer une constante d’équilibre : Ka
- Déterminer la composition chimique finale : équilibre et réaction totale, acido-basique (calculs de pH pour un mélange quelconque)

ANALYSES ET DOSAGES - P5
Notions et contenus
Cours de chimie de la période P3 : « équilibres acido-basique » et de la période P4 : « équilibres de précipitation et de complexation ».
Compétences
- Prévoir l’état de saturation ou de non-saturation d’une solution, en solide ou en gaz,
- Savoir déterminer une constante d’équilibre : Ka, Ks, Kd, β,
- Déterminer la composition chimique finale : équilibre et réaction totale, acido-basique (calculs de pH pour un mélange quelconque), de précipitation et de complexation, y compris lors de réactions simultanées

ÉQUILIBRES ACIDO-BASIQUES - P3
― Expliquer les différentes mises en solution d’une espèce chimique moléculaire ou ionique.
― Décrire l’évolution d’un système à partir d’un état d’avancement quelconque : avancement, quotient réactionnel, critère d’évolution naturelle, identification d’un état d’équilibre.
― Déterminer les domaines de prédominance ou d’existence des diverses espèces en solution aqueuse.
― Maîtriser l’utilisation de la méthode de la réaction prépondérante.
― Savoir déterminer une constante d’équilibre : Ka.
― Déterminer la composition chimique finale : équilibre et réaction totale, acido-basique (calculs de pH pour un mélange quelconque).
― Définir et utiliser la notion de pouvoir tampon.

ÉQUILIBRES PRÉCIPITATION COMPLEXATION - P4
― Expliquer les différentes mises en solution d’une espèce chimique moléculaire ou ionique.
― Prévoir l’état de saturation ou de non-saturation d’une solution, en solide ou en gaz.
― Maîtriser la nomenclature simple des complexes.
― Savoir déterminer une constante d’équilibre : Ka, Ks, Kd, β.
― Déterminer la composition chimique finale en utilisant les paramètres influençant la solubilité d’un composé ionique ou gazeux : la température, le pH, l’effet d’ions communs et la précipitation compétitive (préférentielle et simultanée ).
― Déterminer la composition chimique finale : équilibre et réaction totale, acido-basique (calculs de pH pour un mélange quelconque), de précipitation et de complexation, y compris lors de réactions simultanées.

ANALYSES ET DOSAGES - P5
― Déterminer la composition chimique finale : équilibre et réaction totale, acido-basique, de précipitation et de complexation.
― Savoir interpréter et savoir simuler les différentes courbes de titrages et de dosages, acido-basiques, de précipitation et de complexation en utilisant différentes techniques : colorimétriques, pHmétriques, conductimétriques, par étalonnage, direct, indirect, par déplacement etc…

Capacités expérimentales : réactions en solution aqueuse, acido-basiques, de précipitation et de complexation
― Mettre en œuvre de manière autonome différents protocoles expérimentaux d’expériences qualitatives et quantitatives.
― Mettre en œuvre des protocoles expérimentaux correspondant à un titrage colorimétrique direct ou indirect, titrage pHmétrique ou conductimétrique, dosage par étalonnage.
― Choisir et utiliser un indicateur coloré de fin de réaction.
― Exploiter à l’aide d’un logiciel une courbe de titrage pour déterminer le titre d’une espèce et une valeur de la constante d’équilibre.
― Utiliser un système d’acquisition automatique lors d’un titrage.

Chimie Générale, Paul Arnaud, Edition Dunod.
Ouvrages type « Prépa », Edition Hachette ou Dunod