Chimie : atomistique, solutions aqueuses et oxydoréduction
L'épreuve de chimie de l'ENI associe atomistique et classification périodique, solutions aqueuses (acides, bases, pH, dosages), oxydoréduction et notions de chimie organique. Elle exige de la rigueur dans les calculs de quantités de matière et la maîtrise des conventions d'écriture des équations.
Atomistique et classification
- Configuration électronique : remplir selon l'ordre énergétique (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d…), puis appliquer la règle de Hund pour les orbitales de même énergie.
- La position dans le tableau périodique se déduit du numéro atomique : période = dernière couche occupée, colonne = nombre d'électrons de valence.
- L'électronégativité croît vers la droite et vers le haut du tableau ; elle explique la polarité des liaisons.
Solutions aqueuses
Un acide fort est totalement dissocié : [H3O+] = C. Une base forte donne [OH−] = C, puis pH = 14 − pOH à 25 °C. Pour un dosage acide fort–base forte, l'équivalence est atteinte quand les quantités de matière respectent la stœchiométrie : Ca·Va = Cb·Vb.
Exemple rédigé
On dissout 4,0 g de soude NaOH (M = 40 g/mol) dans 500 mL d'eau. n = 4,0/40 = 0,10 mol ; C = 0,10/0,500 = 0,20 mol/L. NaOH est une base forte : [OH−] = 0,20 mol/L, pOH = −log(0,20) ≈ 0,70, donc pH = 14 − 0,70 = 13,3.
Pièges
Oublier le volume total après mélange ; confondre concentration et quantité de matière ; appliquer la formule du pH d'un acide faible à un acide fort ; en oxydoréduction, équilibrer les atomes sans équilibrer les charges ; écrire une demi-équation sans préciser le milieu acide ou basique.