Loi de composition constante | Changement physique et chimique

13.3 Loi de composition constante (ESADW)

Dans tout composé chimique donné, les éléments se combinent toujours dans la même proportion entre eux. C’est la loi de la composition constante.

La loi de la composition constante dit que, dans tout composé chimique donné, tous les échantillons de ce composé seront constitués des mêmes éléments dans la même proportion ou le même rapport. Par exemple, toute molécule d’eau est toujours composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène dans un rapport $2:1$. Si nous examinons les masses relatives de l’oxygène et de l’hydrogène dans une molécule d’eau, nous constatons que l’oxygène représente $\text{94}\%$ de la masse de la molécule d’eau et que l’hydrogène représente $\text{6}\%$ de la masse restante. Cette proportion de masse sera la même pour toute molécule d’eau.

Cela ne signifie pas que l’hydrogène et l’oxygène se combinent toujours dans un rapport $2:1$ pour former $\text{H}_{2}\text{O}$. De multiples proportions sont possibles. Par exemple, l’hydrogène et l’oxygène peuvent se combiner dans des proportions différentes pour former du $\text{H}_{2}\text{O}_{2}$ plutôt que du $\text{H}_{2}\text{O}$. Dans le cas de $\text{H}_{2}\text{O}_{2}$, le rapport $\text{H}:\text{O}$ est $1:1$ et le rapport de masse entre l’hydrogène et l’oxygène est $1:16$. Il en sera de même pour toute molécule de peroxyde d’hydrogène.

La loi de composition constante

Aim

Etudier le rapport dans lequel les composés se combinent.

Appareil

(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$$ nitrate d’argent ($\text{AgNO}_{3}$)
(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$}$ chlorure de sodium ($\text{NaCl}$)
(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$}) nitrate de plomb (\(\text{PbNO}_{3}$)

(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$}$ iodure de sodium ($\text{NaI}$)

(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$}$ chlorure de fer (III) ($\text{FeCl}_{3}$)
(\text{0,1}\) $\text{mol-dm$^{-3}$$ hydroxyde de sodium ($\text{NaOH}$)
9 grands tubes à essai
3 micropipettes

Méthode

Réaction 1 : Préparer trois tubes à essai avec respectivement $\text{5}$ $\text{mL}$, $\text{10}$ $\text{mL}$ et $\text{15}\(\text{mL}$ de nitrate d’argent. À l’aide d’une micropipette propre, ajoutez $\text{5}$ $\text{mL}$ de chlorure de sodium à chacun d’eux et observez ce qui se passe.

Réaction 2 : Préparez trois tubes à essai avec respectivement $\text{5}$ $\text{mL}$, $\text{10}$ $\text{mL}$ et $\text{15}$ $\text{mL}$ de nitrate de plomb. En utilisant une micropipette propre, ajoutez $\text{5}$ $\text{mL}$ d’iodure de sodium à chacun d’eux et observez ce qui se passe. Ecrivez une équation équilibrée pour cette réaction.

Réaction 3 : Préparez trois tubes à essai avec respectivement $\text{5}$ $\text{mL}$, $\text{10}$ $\text{mL}$ et $\text{15}$ $\text{mL}$ d’hydroxyde de sodium. Ajoutez à chacun d’eux $\text{5}$ $\text{mL}$ de chlorure de fer(III) et observez ce qui se passe.

Discussion et conclusion

Quelle que soit la quantité de réactifs ajoutée, les mêmes produits, avec les mêmes compositions, sont formés (c’est-à-dire le précipité observé dans les réactions). Cependant, si les réactifs ne sont pas ajoutés dans les bons rapports, il y aura des réactifs qui n’auront pas réagi et qui resteront dans la solution finale, en même temps que les produits formés.

Relations de volume dans les gaz (ESADX)

Dans une réaction chimique entre gaz, les volumes relatifs des gaz dans la réaction sont présents dans un rapport de petits nombres entiers si tous les gaz sont à la même température et à la même pression. Cette relation est également connue sous le nom de loi de Gay-Lussac.

Par exemple, dans la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène pour produire de l’eau, deux volumes de $\text{H}_{2}$ réagissent avec 1 volume de $\text{O}_{2}$ pour produire 2 volumes de $\text{H}_{2}\text{O}$.

Dans la réaction pour produire de l’ammoniac, un volume de gaz d’azote réagit avec trois volumes de gaz d’hydrogène pour produire deux volumes de gaz d’ammoniac.

\Nous sommes en présence d’un gaz d’ammoniac.

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