Cahier de revision

Science et technologie

4e secondaire

École secondaire Saint-Maxime

Juin 2011

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LES MODÈLES ATOMIQUES

Nom du scientifique

et de son modèle

Représentation du modèle

Caractéristiques du modèle

Lewis

On n’y représente que les électrons de valences autour du symbole chimique de l’élément.

Rutherford-Bohr

L’atome est constitué d’un petit noyau contenant des protons, entouré d’un espace vide dans lequel gravitent les électrons.

Modèle atomique simplifié

L’atome a un noyau formé

de protons et de neutrons

autour duquel gravitent les

électrons sur des couches

électroniques.

ATOME

Atome Plus petite particule de matière. Elle ne peut pas être divisée chimiquement.

Particules qui constituent l'atome

Électron Particule, chargée négativement, qui circule autour du noyau de l’atome.

Charge: 1-

Proton Particule, chargée positivement, située dans le noyau de l’atome.

Charge: 1+

Neutron Particule neutre se trouvant dans le noyau de l’atome avec le proton.

Charge: 0

Électrons de valence : Ce sont les électrons du dernier niveau d’énergie. Loi de l’octet Les atomes cherchent à acquérir de la stabilité en complétant leur niveau de valence pour avoir une configuration électronique semblable à celle d’un gaz rare. Les atomes peuvent alors perdre, gagner ou partager un ou plusieurs électrons

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Représentation de l'atome

Tableau périodique

Propriétés des catégories d'éléments

Métaux Brillants, malléables et ductiles.

Bons conducteurs thermiques et électriques.

Donneurs d’électrons.

Réagit chimiquement avec les acides.

Non-métaux Aspect terne, cassants, non ductiles (solide).

Bons isolants.

Accepteur d’électrons.

Métalloïdes Cassants et non ductiles.

Bons conducteurs électriques, mais mauvais conducteurs thermiques.

Propriétés de quelques familles d'éléments

Alcalins Première colonne (tableau périodique).

Un seul électron de valence.

Réagit fortement avec l’eau pour former des bases.

Brillants et mous.

Alcalino-terreux

Deuxième colonne (tableau périodique).

Deux électrons de valence.

Réagit avec l’eau pour former des bases.

Brillants, argentés et d’une grande dureté.

Halogènes

+ réactif

Dix-septième colonne (tableau périodique)

Sept électrons de valence.

Forme des sels avec les métaux et des acides forts avec l’hydrogène.

Corrosifs.

Symbole de l’élément

Numéro atomique

Masse atomique

relative

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Gaz nobles Dernière colonne (tableau périodique)

Huit électrons de valence.

Gazeux à température ambiante.

Très stable chimiquement.

RÈGLES DE NOMENCLATURE

RÈGLE 1 : MOLÉCULE FORMÉE D’UNE SORTE D’ATOME + Préfixe :

1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tétra 5 = penta 6 = hexa 7 = hepta 8 = octa

Exemple : O2 = dioxygène P4 = tétraphosphore

RÈGLE 2 : MOLÉCULE FORMÉE DE 2 SORTES D’ATOMES DONT L’OXYGÈNE + + Note : remarquez ici que le mot « oxyde » tient lieu et place de l’oxygène. Exemple : CO2 = dioxyde de carbone Fe2O3 : trioxyde de difer

RÈGLE 3 : MOLÉCULE FORMÉE DE 2 SORTES D’ATOMES SANS OXYGÈNE + + **EXCEPTIONS** : Exemple : NaCl = chlorure de sodium PbCl4 = tétrachlorure de plomb

Préfixe Nom de l’atome

Préfixe oxyde Nom du 1er

atome

Préfixe Nom du 2e atome

en « ure »

Nom du 1er

atome

H = hydrure C : carbure S = sulfure N = nitrure

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MOLE

Une mole est :

Quantité précise de particules qui correspond au nombre d’Avogadro.

La masse molaire d'une substance

Masse correspondant à une mole d’une substance donnée. Elle s’exprime en gramme par mole (g/mol).

Nombre d'Avogadro 6,02 x 1023

M= m n

M= masse molaire (en g/mol)

m= masse de la substance (en g)

n= nombre de moles

Molécules et ions molécule Ensemble de deux ou de plusieurs atomes liés chimiquement.

ion Atome qui porte une charge électrique à la suite de la perte ou du gain d’électrons.

Ion polyatomique Groupe de deux atomes ou plus chimiquement liés et portant une charge électrique à la suite de la perte ou du gain d’électrons.

liaison Union de deux atomes à la suite du transfert ou du partage d’électrons.

Ion négatif Ion positif

Gain ou perte d'électrons Gain Perte

charge Négative Positive

nom Anion Cation

Liaison ionique : L’atome perdant un ou plusieurs électrons devient ainsi chargé positivement (ion positif ou cation) et celui qui a gagné ce ou ces électrons devient chargé négativement (ion négatif ou anion). Liaison covalente:

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Solubilité et concentration

Solution Mélange homogène d’un solvant et d’un soluté. On ne peut pas distinguer les substances qui le composent, même avec l,aide d’un instrument d’observation.

Soluté Substance qui se dissout dans le solvant.

Solvant Substance qui dissout le soluté.

Concentration Quantité de soluté par unité de volume (g/L, % m/m, % m/v, % v/v, etc.).

Formule

C = m/V Ppm Quantité de particules de soluté par millions de particules de solution.

Concentration molaire

Nombre de moles de soluté par litre de solution.

Formule

C = n/V

Equilibrer les équations suivantes : 1/ 2 Al + 3 S Al2S3

2/ N2 + 3 H2 2 NH3

3/ 4 Na + O2 2 Na2O

4/ H2 + Fe3O4 H2O + 3 FeO

5/ CO + Fe3O4 CO2 + 3 FeO

6/ 2 Cu2O + O2 4 CuO

7/ 2 CH4 + O2 2 CO + 4 H2

8/ C6H6 + 6 Cl2 C6Cl6 + 6 HCl

9/ Al2S3 + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2S

10/ CuSO4 + 2 NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

11/ Al2O3 + 3 Cl2 + 3 C 2 AlCl3 + 3 CO

12/ Fe3+

+ 3 OH- Fe(OH)3

13/ Cr2O3 + 2 Al Al2O3 + 2 Cr

14/ CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H2

15/ 2 NH3 + 3 CuO N2 + 3 Cu + 3 H2O

16/ 2 C6H6 + 15 O2 12 CO2 + 6 H2O

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Conductibilité et pH

Électrolyte: Solution contenant des ions. Celle-ci est un conducteur électrique, i.e. laisse passer le courant électrique.

Dissociation Conductibilité électrique

exemple

Électrolyte fort Totale Oui (+++) HCl

Électrolyte faible Partielle Oui (+) HCH3COO

Non-électrolyte Nulle Non C6H12O6

ACIDES

H + GROUPE «NON METAL»

BASES

GROUPE «MÉTAL» + OH

SELS

GROUPE «MÉTAL» + GROUPE «NON MÉTAL»

pH

< 7 Acide

7 Neutre

>7 Alcalin (Base)

Rendement énergétique et énergie thermique Formule rendement

R = ___Énergie utile___ x 100 Énergie consommée

Formule capacité thermique

Q = m c ∆T

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Électricité Électricité statique a.On peut électrifier un objet par… __Frottement__ ou _Induction__

b.Il existe deux types de charges électriques : _+__ et __-__

Électricité dynamique Loi d'Ohm: La différence de potentiel aux bornes d'une résistance est proportionnelle à l'intensité du courant électrique qui la traverse.

Ampère

(A)

Quantité de charges passant

en un point précis par

seconde.

Différence de

potentiel (U)

Quantité d’énergie

transportée par chacune des

charges électriques.

Volts

(V)

1 V= 1 J

1 C

Résistance (R) Opposition qu’offre un

matériau au passage des

charges électriques.

Ohms

(Ω)

1 R= 1 V

1 A

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Circuit électrique

Un circuit électrique est

Montage qui permet à des charges électriques de circuler en boucle, i.e. de se maintenir en mouvement.

Circuit en parallèle

Circuit en série

I= q/∆t

U= ∆E/q

R= U/I

P= W/∆t

P= UI

I est l’intensité du courant (en ampères)

q est la charge électrique (en Coulombs)

∆t est la variation du temps (en secondes)

U est la différence de potentiel (en volts)

∆E est la variation de l’énergie électrique (en joules)

q est la charge électrique (en Coulombs)

R est la résistance électrique (en ohms)

U est la différence de potentiel (en volts)

I est l’intensité du courant (en ampères)

P est la puissance électrique (en watts)

W est le travail effectué (en joules)

∆t est la variation du temps (en secondes)

P est la puissance électrique (en watts)

U est la différence de potentiel (en volts)

I est l’intensité du courant (en ampères)

E= P∆t E est l’énergie électrique (en joules)

P est la puissance électrique (en watts)

∆t est la variation du temps (en secondes)

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Lois de Kirchhoff

Première loi L’intensité du courant qui entre dans un élément ou dans un nœud d’un circuit électrique est toujours égale à l’intensité du courant qui en sort.

Deuxième loi L’énergie totale acquise par les charges à la source d’énergie est toujours égale à l’énergie totale transférée par ces charges, et ce quel que soit leur parcours dans le circuit.

Circuit en série Circuit en parallèle

I IT = I1 = I2 = I3 = … IT = I1 + I2 + I3 + …

U UT = U1 + U2 + U3 + … UT = U1 = U2 = U3 = …

R équivalente RT = R1 + R2 + R3 + … 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Empreinte écologique

Définition: _Estimation de la surface nécessaire permettant à un être humain d’avoir toutes les ressources pour répondre à l’ensemble de ses besoins et assurer l’élimination de ses déchets.

Empreinte

écologique

d’une

population

=

Terre et eau

occupées par

la population +

Terre et eau

pour produire

des biens et

services pour

la population

+

Terre et eau

utilisées pour

éliminer les

déchets de la

population

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Génétique Chez les tigres, le gène pour la couleur du pelage peut prendre deux formes : L'allèle

dominant pour la couleur rousse et l'allèle récessif pour la couleur blanche. Remplissez le

tableau suivant en indiquant les phénotypes, les génotypes et les gamètes possibles pour

chaque tigre.

phénotype Rousse Rousse Blanc

génotype Homozygote

PP

Hétérozygote

Pp

Homozugote

pp

gamète P ou P P ou p p ou p

Vocabulaire

Terme définition

Gène Segments d’ADN contenant l’information pour la fabrication des protéines.

Allèle Variante possible d’un gène. La séquence des nucléotides de deux allèles

différents n’est pas la même.

Dominant S’exprime lorsque l’individu possède deux allèles différents.

Récessif Ne s’exprime pas lorsque les deux allèles sont différents.

Phénotype Façon dont le génotype se manifeste. Il décrit donc l’apparence ou l’état d’un

individu pour un ou plusieurs caractères.

Génotype Patrimoine génétique d’un individu. Il décrit l’ensemble des allèles d’un individu

pour certains gènes.

Homozygote Individu qui possède deux allèles identiques pour un caractère donné.

Hétérozygote Individu qui possède deux allèles différents pour un caractère donné.

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Liaisons objets techniques

Définition : _Organe qui permet de maintenir ensemble deux pièces dans un

même objet. ______________________________________ Caractères des liaisons

Directe Les pièces tiennent ensemble sans l’intermédiaire d’un organe de liaison.

Indirecte Les pièces ont besoin d’un organe de liaison pour tenir ensemble.

Rigide Les surfaces des pièces liées ou l’organe de liaison sont rigides.

Élastique Les surfaces des pièces liées ou l’organe de liaison sont déformables.

Démontable La séparation des pièces n’endommage ni leur surface, ni l’organe de liaison s’il y en a un.

Indémontable La séparation des pièces endommage leur surface ou l’organe de liaison.

Totale Ne permet aucun mouvement indépendant des pièces liées l’une par rapport à l’autre.

Partielle Permet à au moins une pièce de bouger indépendamment par rapport à l’autre.

Fonctions de guidage

Translation Assure un mouvement de translation rectiligne à une pièce mobile.

Rotation Assure un mouvement de rotation à une pièce mobile.

*N'oublie pas de mettre les symboles