Dans cette section, nous avons regroupé à la fois quelques grands articles expliquants des points de matière essentiels ainsi que des réponses aux questions qui nous ont été posées par mail, sur les réseaux sociaux ou encore sur des groupes d'étudiants.
Nous avons souhaité développer cela afin de mettre l'ensemble des réponses à dispodition de notre communauté. Facebook, par exemple, étant un outil pas du tout adapté à la classification de l'information nécessaire à ces besoins.
Quelques points théoriques
La nomenclature en chimie inorganique
La nomenclature de ces dérivés est la plus simple, elle se résume à une règle : Nom du dérivé + de (d') + nom du métal + (valence) Le nom du dérivé sera simplement : Comme en français, si le nom du métal commence par une voyelle, on éludera le 'e' du de pour donner d' Suivra ensuite le nom du métal, celui qui est inscrit dans le tableau périodique des éléments. Finalement, si le métal possède plusieures valences, nous indiquerons cette dernière en chiffres romain entre parenthèse. Cela ne concerne que quelques éléments de la famille des métaux de transition dont nous reprenons les plus courants dans le tableau suivant : Exemples :
Les oxydes métalliques (MO) préfixe + Oxyde + de (d') + nom du non-métal Le préfixe va dépendre du rapport du nombre d'oxygène de la molécule par rapport au nombre de non-métal selon le tableau suivant : Comme en français, si le nom du non-métal commence par une voyelle, on éludera le 'e' du de pour donner d' Suivra ensuite le nom du non-métal, celui qui est inscrit dans le tableau périodique des éléments. Exemples : Les acide ternaires ou oxacides (HXO) Acide préfixe + nom du non-métal + suffixe Le nom du non-métal peut-être un peu adapté selon le tableau suivant : Les autres non-métaux perdent leur 'e' final. Les préfixes et les suffixes sont fonction de la richesse en oxygène selon le tableau suivant : Le soucis de la richesse, c'est qu'elle est relative, on est toujours pauvre ou riche par rapport à d'autres; l'application de cette règle nécessite de savoir combien d'acides ternaires il existe pour chaque non-métal; le tableau suivant reprend les plus fréquents : Exemples : HClO = acide hypochloreux H2SO3 = acide sulfureux HBrO4 = acide perbromique HNO3 = acide nitrique Les exceptions Malheureusement, il existe des exceptions ou du moin, des molécules qui ne répondent pas complètement à cette nomenclature ; il existe différents cas : Les thioacides Les thioacides sont des HXO auxquels, on a substitué un atome d'oxygène par un atome de soufre. Ainsi la molécule H2S2O3 dérive directement de l'acide sulfurique (H2SO4) auquel on a remplacé un oxygène par un soufre. Dès lors, on l'appelera l'acide thiosulfurique. La règle sera donc d'ajouter 'thio' en préfixe Les diacides Les diacides sont des acides provenant de l'association de deux molécules d'acide avec création d'une molécule d'eau (on appelle cela la condensation de deux molécules). Un exemple provient des acides du chrome : alors que l'acide H2CrO4 est apppelé acide chromique, en les association, on arrive à la molécule H2Cr2O7, appelée acide dichromique. 2 H2CrO4 --> H2Cr2O7 + H2O La règle sera donc d'ajouter 'di' en préfixe C'était déjà le cas précédemment avec l'acide chromique, certains métaux produisent aussi des acides. Il s'agit de certains étages d'oxydation de métaux de transition. La majorité d'entre eux respectent bien les règles de nomenclature. Par contre, les acides du manganèse (Mn) sont particuliers ainsi : Le mieux est de noter cette différence, de la connaître. Les acides peuvent aussi être considérés comme des sels (MXO) d'hydrogène. Ils ont donc deux noms. Nous apprendrons ce second nom dans la partie réservée aux sels en remplaçant le nom du métal par 'hydrogène'. Les acides binaires ou hydracides (HX) Acide nom du non-métal + hydrique Le nom du non-métal peut-être un peu adapté selon le tableau suivant : Les autres non-métaux perdent leur 'e' final. Exemples : Les acides peuvent aussi être considérés comme des sels (MX) d'hydrogène. Ils ont donc deux noms. Nous apprendrons ce second nom dans la partie réservée aux sels en remplaçant le nom du métal par 'hydrogène'. Les bases non-métalliques (XHn) Quelques molécules contenant des non-métaux (ou métalloïdes) ne forment pas d'acides mais des bases. Voici un tableau comportant leurs structures; leur nom usuel (en vert) et des noms officiels peu utilisés. Ces bases mènent à des ions dont un est très important, l'ammonium Le suffixe 'ane' est utilisé en référence aux 'alcanes' en chimie organique ; ces composés ne comportant que des atomes de carbone et d'hydrogène. D'autres composés non métalliques ne sont pas des bases :
Les sels binaires ou sels d'hydracides (MX) nom du non-métal + ure + de (d') + nom du métal + (valence) Le nom du non-métal peut-être un peu adapté selon le tableau suivant (le même que pour les HX) : Les autres non-métaux perdent leur 'e' final. Finalement, si le métal possède plusieres valences, nous indiquerons cette dernière en chiffres romain entre parenthèse. Cela ne concerne que quelques éléments de la famille des métaux de transition dont nous reprenons les plus courants dans le tableau suivant (le même que présenté pour les oxydes et hydroxydes métalliques) : Exemples : Les sels ternaires ou sels d'oxacides (MXO) préfixe + nom du non-métal + suffixe + de (d') + nom du métal + (valence) Le nom du non-métal peut-être un peu adapté selon le tableau suivant : Les autres non-métaux perdent leur 'e' final. Les préfixes et les suffixes sont fonction de la richesse en oxygène selon le tableau suivant : Finalement, si le métal possède plusieres valences, nous indiquerons cette dernière en chiffres romain entre parenthèse. Cela ne concerne que quelques éléments de la famille des métaux de transition dont nous reprenons les plus courants dans le tableau suivant (le même que présenté pour les oxydes et hydroxydes métalliques) : Exemples : Les hydrogénosels (MHX et MHXO) Lorsqu'un acide (HX ou HXO) possède plusieurs hydrogènes acides, il est possible de ne faire réagir qu'une partie de ces hydrogènes en mettant moins de base que nécessaire à la réaction complète (nous en reparlerons pls longuement après). Ces sels possèdent donc encore la possibilité de réagir avec des bases, ce sont des sels acides, aussi appelés hydrogénosels. Exemple : H2SO4 + NaOH --> NaHSO4 + H2O NaHSO4 + NaOH --> Na2SO4 + H2O NaHSO4 est appelé hydrogénosulfate de sodium pour le diférencier du sulfate de sodium (Na2SO4) La règle sera donc d'ajouter 'hydrogéno' en préfixe pour chaque hydrogène acide restant. Avec deux hydrogènes, le NaH2PO4 s'appelera le dihydrogénophosphate de sodium.
Les exceptions Malheureusement, il existe deux exceptions qui sont les deux acides du phosphore H3PO3 et H3PO2 . Ce problème provient de la structure même de ces deux molécules qui a une implication importante sur leurs propriétés chimiques. H3PO4 La molécule d'acide phosphorique ne pose aucun soucis, nous la prenons comme exemple. Nous pouvons voir qu'elle contient 3 groupements O-H, la différence d'électronégativité entre l'oxygène et l'hydrogène étant assez importante (1,3), ces 3 hyrogènes sont, comme pour la toute grande majorité des HXO, acides. La réaction de cette molécule avec des bases permet de générer 3 ions : H3PO3 La molécule d'acide phosphoreux, elle, a un oxygène en moins. L'atome d'oxygène qui n'et pas présent est l'un des trois qui portait un hydrogène dans la molécule d'acide phosphorique. On a alors un hydrogène directement lié à l'atome de phosphore. La différence d'électronégativité n'est plus que de 0,3. Cette liaison P-H n'est plus assez polarisée que pour générer un hydrogène acide (capable de partir sous forme de H+), cet acide n'a plus que deux fonctions acides, ne générant que deux ions : Comme un hydrogène n'est plus acide, nous ne mettons pas hydrogéno pour lui, il y a donc une différence entre le nombre d'hydrogènes portés par la molécule et le nombre de préfixes 'hydrogéno' représentant des hydrogènes acides dans le nom. H3PO2 Le même scénario se reproduit pour la molécule d'acide hypophosphoreux amenant cette fois deux liaisons P-H et donc deux des trois hydrogène ne sont plus acides. Il ne reste alors à l'acide qu'une seule fonction, amenant un seul ion :
cours de nomenclature
La nomenclature en chimie minérale
+I
+II
+III
+IV
+V
+VI
Fer (Fe)
Fe2+
Fe3+
Cuivre (Cu)
Cu+
Cu2+
Chrome (Cr)
Cr3+
Cr6+
Titane (Ti)
Ti2+
Ti3+
Plomb (Pb)
Pb2+
Pb4+
Nom de l'élément
Nom utilisé
Azote
Nitr
Soufre
Sulfur
Richesse en O
Préfixe
Suffixe
Très pauvre
Hypo
eux
Pauvre
eux
Riche
ique
Très riche
Per
ique
Très pauvre
Pauvre
Riche
Très riche
Carbone
H2CO3
Azote
HNO2
HNO3
Soufre
H2SO3
H2SO4
Phosphore
H3PO2
H3PO3
H3PO4
Chlore, brome et iode (X)
HXO
HXO2
HXO3
HXO4
Nom de l'élément
Nom utilisé
Soufre
Sulf
NH3
Ammoniac
Azane
PH3
Phosphine
Phosphane
NH4+
Ammonium
PH4+
Phosphonium
BH3
Borane
SiH4
Silane
CH4
Méthane
Nom de l'élément
Nom utilisé
Soufre
Sulf
+I
+II
+III
+IV
+V
+VI
Fer (Fe)
Fe2+
Fe3+
Cuivre (Cu)
Cu+
Cu2+
Chrome (Cr)
Cr3+
Cr6+
Titane (Ti)
Ti2+
Ti3+
Plomb (Pb)
Pb2+
Pb4+
Nom de l'élément
Nom utilisé
Azote
Nitr
Soufre
Sulf
Richesse en O
Préfixe (identique aux HXO)
Suffixe
Très pauvre
Hypo
ite
Pauvre
ite
Riche
ate
Très riche
Per
ate
+I
+II
+III
+IV
+V
+VI
Fer (Fe)
Fe2+
Fe3+
Cuivre (Cu)
Cu+
Cu2+
Chrome (Cr)
Cr3+
Cr6+
Titane (Ti)
Ti2+
Ti3+
Plomb (Pb)
Pb2+
Pb4+
chimie-la matiere- molecule- exception P
Les exercices résolus
Stoechiométrie
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1) Réaliser un tableau de bilan de matière et le remplir comme si le rendement était de 100% \[ \small \begin{array}{|c|c|} \hline& 2 NaCl_{(l)}&\longrightarrow &2 Na_{(s)}&+& Cl_{2(g)}\\\hline \hline Données &585000g\\ &MM = 58,5 g/mol\\\hline \hline ni &585000/58,5\\ &=10000 mol&&0&&0 \\\hline \hline nr &-10000&&+10000&&+5000 \\\hline\hline nf &0&&10000 & &5000 \\\hline \end{array}\]
2) Prendre en compte le rendement \[\small\begin{array}{cc}100 \%&\longrightarrow &5000 moles\\25 \%& \longrightarrow &1250moles\end{array}\]
3) Transformer la réponse en volume de gaz
\[\small\begin{array}{ccc}1mole&\longrightarrow &22,4L\\1250moles& \longrightarrow &28000L=28m^3\end{array}\]
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