CHI5042 -2 Réaction chimique 1: énergie et cinétique chimique

Informations sur l'examen CHI5042
Partie 1 Partie 2
Laboratoire
/25
Théorique
/75
Durée maximale : 1h30 3h
Tableau périodique : non [ Afficher ]
Feuille de formules : non [ Afficher ]
Calculatrice permise : scientifique scientifique
Domaine d'examen

Animations

Réaction et cinétique

Découvrez ce qui fait qu'une réaction arrive par la collision des atomes et des molécules. Concevoir des expériences avec des réactions, des concentrations et températures différentes. Quand des réactions réversibles sont-elles réversibles ? Qu'est ce qui affecte le taux d'une réaction ?
Animation Java

Notions

  • Contenu notionnel
    • Changements de phase et mélange de substances à différentes températures :
    • interprétation des transferts d'énergie à l'aide du modèle moléculaire;
      interprétation sous l'angle de l'énergie cinétique et de la variation de température.
    • Phénomène de dissolution :
    • interprétation;
      énergie en cause.
    • Définition de la capacité thermique massique et de la chaleur molaire de dissolution.
    • Bilan énergétique des réactions chimiques :
    • équations des échanges thermiques.
    • Diagrammes d'enthalpie de réactions chimiques endothermiques et exothermiques :
    • classement de phénomènes endothermiques et exothermiques;
      interprétation;
      comparaison.
    • Loi de Hess.
    • Vitesse de réaction :
    • définition;
      facteurs déterminants.
    • Théorie des collisions :
    • vitesse d'une réaction;
      diagramme d'énergie d'une réaction;
      facteurs qui influent sur la vitesse d'une réaction.
    • Résolution de problèmes :
    • transferts d'énergie lors des changements de phase;
      capacité thermique massique;
      température finale d'un mélange;
      chaleur molaire de dissolution;
      loi de Hess;
      vitesse de réaction et les facteurs dont elle dépend.
  • Perspective histoire-technologie-société (H-T-S)
    • Liens entre l'étude des transferts d'énergie et de la cinétique chimique et les progrès faits en chimie :
    • travaux de Joule sur l'équivalence entre la chaleur et l'énergie mécanique;
      découvertes qui ont découlé de l'étude des transferts d'énergie et de la cinétique chimique.
    • Applications techniques qui utilisent les transferts d'énergie et la cinétique chimique :
    • conversions d'énergie où la chaleur est en cause;
      exploitation des combustibles fossiles pour la production de chaleur;
      utilisation des catalyseurs et leurs avantages;
      applications techniques des connaissances en cinétique chimique.
    • Conséquences environnementales et changements sociaux liés à l'énergie produite par les réactions chimiques :
    • utilisation des combustibles fossiles et ses effets sur la qualité de vie et sur l'environnement;
      combustion incomplète des hydrocarbures;
      introduction de produit chimique dans l'environnement.
  • Démarche expérimentale
    • Critique de protocoles d'expériences.
    • Manipulation du matériel expérimental :
    • consignes de manipulation;
      règles de sécurité en laboratoire;
      incertitude et erreur expérimentale.

Domaine d'examen


Dimension 1
– Choisir, parmi des représentations moléculaires et des énoncés relatifs aux transferts d'énergie qui ont lieu lors de changements de phase ou lors de mélanges de substances à des températures différentes, celles et ceux qui décrivent adéquatement une situation concrète de mélange ou de changement de phase. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Choisir, parmi une série d'énoncés, ceux qui décrivent correctement un cas concret de dissolution endothermique ou exothermique. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Choisir, parmi une série d'énoncés relatifs à une ou à des situations concrètes, ceux qui utilisent correctement la définition de la capacité thermique massique ou de la chaleur molaire de dissolution pour expliquer les phénomènes décrits. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Choisir, parmi une série d'énoncés relatifs à l'utilisation de la loi de Hess dans des situations concrètes où l'on doit déterminer l'enthalpie d'une réaction, ceux qui sont vrais. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Étant donné des énoncés relatifs à la vitesse de réaction et aux facteurs dont elle dépend ou des graphiques de la concentration des réactifs ou des produits en fonction du temps, choisir ceux qui décrivent ou illustrent correctement une réaction chimique donnée. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)
– Choisir, parmi une série d'énoncés, ceux qui expliquent correctement, à l'aide de la théorie des collisions, la vitesse d'une réaction chimique, le diagramme d'énergie d'une réaction chimique et les facteurs qui influent sur la vitesse d'une réaction. Justifier son choix ou corriger les énoncés fautifs de façon à les rendre valides. (4 %)

Dimension 2
– Établir le bilan énergétique d'une réaction chimique. Les énergies de liaison nécessaires à ce bilan sont choisies parmi une liste d'énergies de liaison fournie avec l'épreuve. (4 %)
– Étant donné une série de diagrammes d'enthalpie de réactions chimiques, déterminer les réactions endothermiques ou les réactions exothermiques, indiquer la réaction chimique dans laquelle l'énergie absorbée ou libérée est la plus grande ou la plus petite, associer à chaque diagramme une équation choisie parmi une liste proposée et choisir, parmi une série d'énoncés relatifs à ces diagrammes, ceux qui sont vrais. (12 %)
– Résolution de problèmes :
Résoudre un problème portant sur les transferts d'énergie thermique qui ont lieu lors des changements de phase ou lors des mélanges de substances à des températures différentes. (5 %)
Résoudre un problème portant sur la chaleur molaire de dissolution. (5 %)
Résoudre un problème portant sur la loi de Hess. (5 %)
Proposer une ou des façons de faire varier la vitesse d'une réaction chimique donnée ou prévoir l'effet, sur la vitesse d'une réaction, d'une ou de plusieurs modifications proposées. Justifier sa réponse. Les situations proposées seront, dans la mesure du possible, des situations expérimentales. (5 %)

Dimension 3
– Expliquer des liens existant entre l'étude des transferts d'énergie ou de la cinétique chimique et les progrès qui ont été faits en chimie. Se référer à l'information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)
– Expliquer l'utilisation qui est faite des transferts d'énergie ou de la cinétique chimique dans une application technique. Se référer à l'information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)
– Décrire brièvement la situation qui existait avant l'apparition d'une application technique dans laquelle on utilise les transferts d'énergie ou la cinétique chimique et les nouvelles possibilités amenées par son implantation. Se référer à l'information fournie et aux connaissances acquises dans le cours. (5 %)

Dimension 4
– Critiquer un ou des protocoles d'expériences. Utiliser les critères suivants : la pertinence du choix des variables et des consignes de sécurité, la clarté des consignes de manipulation, leurs rapports avec le problème de départ, etc. (10 %)
– En laboratoire, démontrer sa capacité à se servir de façon appropriée du matériel, à reconnaître les sources possibles d'erreur expérimentale et à faire preuve de jugement en ce qui a trait au respect des consignes de sécurité. L'ensemble des consignes fournies ne constituent pas obligatoirement un protocole expérimental complet. (15 %)

1Direction de la formation générale des adultes
Service de l'évaluation