Le tableau périodique des éléments est la classification qui vous permettra de comprendre le comportement chimique des éléments, tout au long de ce cours mais aussi des autres cours de sciences. Plutôt que d’examiner les 115 éléments connus ainsi que les composés qui en dérivent, il est nettement plus commode de classer les éléments en divers groupes et d’étudier les réactions propres à chacun de ces groupes. En outre, on s’est rendu compte que les propriétés chimiques se modifient régulièrement d’un groupe à l’autre mais, qu’à un moment donné, elles changent brusquement pour redonner une séquence dont la progression est similaire à celle de la série précédente.

Les molécules peuvent être classées en fonctions chimiques selon leur composition chimique et leurs propriétés chimiques. Au cours de ce module, vous rencontrerez la fonction oxyde. Toutes les molécules ayant la fonction oxyde sont composées de deux sortes d’atomes dont l’un sera toujours l’oxygène. Ce module vous permettra de discriminer oxydes métalliques et oxydes non métalliques, déterminer la formule chimique d'un oxyde à partir de son nom et inversement, d'écrire l'équation chimique représentant la combustion d'un métal ou d'un non métal.

Chaque jour, les chimistes sont confrontés à des problèmes concrets, comme par exemple : Quelle est la masse de réactifs nécessaire à la fabrication de 5 millions de comprimés d’aspirine ? Quelles masses d’huile de coco et d’hydroxyde de potassium faut-il utiliser pour fabriquer 30 000 pains de savon ? Tous ces problèmes qui consistent à rechercher la quantité de réactifs nécessaire pour obtenir une quantité voulue de produits ou inversement, sont appelés problèmes stoechiométriques. Pour résoudre de tels problèmes, il est indispensable d’établir une équation chimique. De ce fait, vous apprendrez d’abord à représenter un phénomène chimique par une équation chimique et ensuite à résoudre des problèmes stœchiométriques.

Ce module vous permet de traduire les méthodes de préparation de l’oxygène par une équation chimique, d’interpréter une réaction d’oxydoréduction, de distinguer le réducteur, l’oxydant, la réduction et l’oxydation, de déterminer la formule chimique d’un oxyde à partir de son nom, de donner le nom d’un oxyde à partir de sa formule chimique, de résoudre des problèmes de stœchiométrie relatifs aux propriétés et aux préparations de l’oxygène, de écrire l’équation représentant la combustion d’un métal, d’un non-métal, de quelques carburants fossiles.

L’eau, l’air, les roches, la végétation, notre corps, tous les objets qui nous entourent sont constitués de matière. Mais de quoi la matière est-elle constituée ? Peut-on expliquer les différents aspects sous lesquels elle se présente à nos yeux ? Nous allons répondre à ces questions dans ce module. Depuis l’Antiquité, nous savons que la matière est constituée de corpuscules que certains auteurs ont traduits par « petits grains de matière » et d’autres par « particules ». Nous utiliserons d'abord la dénomination « particules ». Dans les leçons suivantes, nous verrons que ces grains de matière ou particules ont un nom précis : atome, molécule, ion…

La plupart des constituants naturels sont des sels. Les sels peuvent également être fabriqués industriellement et leurs nombreuses propriétés les imposent dans des domaines très variés. Ils occupent donc une grande place économique. Leur étude, qui succède à l’étude des acides et des bases, constitue une partie importante d’un cours de chimie.

Le titrage est une technique de dosage utilisée en chimie afin de déterminer la concentration d'une espèce chimique en solution. La méthode de titrage la plus utilisée consiste à utiliser une solution de concentration connue (appelée titrant) afin de neutraliser une espèce contenue dans la solution inconnue (appelée espèce titrée).

Que se cache-t-il derrière ce terme ? Ce module vous le fait découvrir car il est vrai que toutes les réactions chimiques sont équilibrées, tant en chimie organique que minérale, si, bien entendu, les conditions expérimentales permettent la transformation chimique.

Vous savez que tous les composés qui nous entourent sont élaborés à partir d’une centaine d’entités fondamentales différentes que l’on appelle des atomes. Ces substances sont rarement constituées d’atomes à l’état isolé (sauf les gaz nobles, famille VIIIa ou 0). Le plus souvent, les composés sont formés par des groupes d’atomes liés entre eux appelés molécules. De nombreuses questions se posent : Pourquoi et comment les atomes se lient-ils ? Qu’est-ce qui détermine la proportion dans laquelle les atomes s’assemblent ? Pourquoi, à une même température, certains composés sont-ils solides, d’autres liquides ou gazeux ? Pourquoi certains composés sont-ils capables de conduire l’électricité ? Vous trouverez une réponse à ces questions en examinant d’un peu plus près ce qu’est une liaison chimique entre deux atomes.

Ce module systématise l’étude des réactions acide-base en explicitant préalablement les notions d’électrolyte et de solubilité. Il détaille les liens entre les phénomènes de solubilité d’un électrolyte et de précipitation. Quelques faits expérimentaux sont présentés, rapprochant les théories chimiques des applications de la vie courante.

Ce module aborde les notions avancées en termochimie et cinétique chimique. Il étudie notamment la loi de Hess.

Ce module permet d’identifier une réaction endothermique et une réaction exothermique et construire qualitativement des graphiques d’enthalpie, de déterminer l'enthalpie de réaction par calorimétrie, de calculer la variation d'enthalpie de réaction à partir d’une table d’enthalpies standard de formation et de calculer la variation d'enthalpie de réaction à partir d’une table d’énergies de liaison.

Ce module systématise l’étude de la réaction de précipitation en donnant les bases théoriques nécessaires à sa compréhension, c’est-à-dire en explicitant préalablement les notions d’électrolyte et de solubilité. Il détaille les liens entre les phénomènes de solubilité d’un électrolyte et de précipitation. Quelques faits expérimentaux sont présentés, rapprochant les théories chimiques des applications de la vie courante.

Tout comme les autres réactions, les réactions rédox occupent une place importante au sein de la chimie et, par conséquent, dans notre vie quotidienne. Les réactions rédox les plus connues sont vraisemblablement la formation de la rouille à partir du fer, la production du courant électrique grâce aux piles, l’électrolyse de l’eau …

Ce module étudie les sels, solides ioniques dont les propriétés acido-basiques dépendent du caractère acido-basique des cations et des anions qui les composent.

En plus de discerner un mélange d’un corps pur, ce module vous permettra d’étudier les caractéristiques des mélanges et en particulier celles de l’air. Elle permettra aussi de mieux percevoir la notion de phénomène physique ou chimique ainsi que la notion de propriété physique ou chimique.

Près de 75% de la surface du globe sont recouverts d’eau. Si l’eau représente souvent un mélange, l’eau distillée est un corps pur, mais l’eau est, avant tout, un corps composé. C’est donc un exemple familier qui nous permettra de mieux percevoir ces différents concepts et nous conduira tout naturellement à l’étude d’un corps simple tel que l’hydrogène.

Dans ce module, nous abordons l’étude des bases, l’une des classes de produits très utilisés. Outre le fait que les réactions entre acides et bases font partie de la vie de tous les jours, ces deux types de substances sont aussi très importants dans l’industrie. Nous étudierons leur structure et leurs propriétés chimiques lorsqu’ils sont placés en solution aqueuse. C’est pourquoi, avant d’étudier la première de ces fonctions : les bases, nous nous intéresserons d’abord aux solutions aqueuses et aux électrolytes. Enfin, nous étudierons plus particulièrement la base NaOH, hydroxyde de sodium, base la plus utilisée en chimie.

Ce module est consacré à l'aspect qualitatif des réactions chimiques. Il permet de répondre à des questions telles que quelle est la masse de réactifs nécessaire à la fabrication de millions de comprimés d'aspirine ? ou quelles masses d'huile de coco et d'hydroxyde de potassium faut-il utiliser pour fabriquer 30.000 pains de savons ? Tous ces problèmes consistent à rechercher la quantité de réactifs nécessaire pour obtenir une quantité voulue de produits ou inversement. Ce module propose d'établir une équation chimique et de l'interpréter.

Au cours de ce module, nous vous proposons d’étudier une fonction chimique importante : les acides. En usage industriel, par exemple, la grande quantité d’acide sulfurique produite chaque année permet de fabriquer des engrais, des polymères, de l’acier et de nombreux autres produits. Mais les acides se trouvent aussi dans notre entourage immédiat bien plus que nous le pensons; citons, par exemple, l’acide sulfurique qui est un constituant des batteries, l’acide carbonique présent dans les boissons gazeuses, le vinaigre qui est une solution diluée d’acide acétique…