Transformations acide-base et le potentiel hydrogène (ph) - cours de physique chimie spé terminale

Les génies des sciences
5 Sept 202108:35

Summary

TLDRCette vidéo présente les bases de la réaction acide-base, essentielles pour les étudiants en terminale spécialité. Elle explique le concept d'acide et de base, les couples acides-bases conjugués, et l'écriture d'équations pour ces réactions. Elle explore également les raisons pour lesquelles certaines molécules agissent comme acides ou bases, en se concentrant sur la polarisation des liaisons chimiques et l'électro-négativité. Le potentiel d'hydrogène (pH) est introduit comme mesure de l'acidité, et la vidéo conclut avec la discussion sur l'effet de la dilution sur la concentration et le pH. Les spectateurs sont encouragés à s'abonner pour plus de contenu sur la chimie.

Takeaways

  • 🔍 Dans cette vidéo, on explore les réactions acide-base, un chapitre clé pour les élèves de terminale.
  • 🧪 Un acide est une molécule capable de céder un ion H+, formant ainsi une base.
  • ⚛️ Une base, à l'inverse, est capable de capter un ion H+, formant un acide conjugué.
  • 🔄 Les réactions acide-base sont réversibles, représentées par une double flèche dans les équations chimiques.
  • ⚖️ Chaque réaction acide-base implique deux couples acide-base, l'acide d'un couple réagissant avec la base de l'autre.
  • 🔗 Les liaisons polarisées, comme celle entre un atome d'hydrogène et d'oxygène, jouent un rôle crucial dans la libération des ions H+.
  • 📊 Le pH est une mesure de la concentration en ions H3O+ dans une solution, indiquant son acidité.
  • ⚗️ La dilution d'une solution par un facteur 10 augmente son pH de 1 et divise la concentration par 10.
  • 🔬 Les acides carboxyliques sont typiquement étudiés comme exemples d'acides, tandis que les amines sont souvent étudiées comme bases.
  • 📚 Cette vidéo est un outil utile pour réviser le chapitre et comprend des exercices pour s'entraîner.

Q & A

  • Qu'est-ce qu'un acide selon le script ?

    -Un acide est une molécule capable de céder un ion H+, c'est-à-dire qu'un acide pourra donner une autre molécule, appelée base, et un ion H+ totalement libre.

  • Quel est le rôle d'une base dans les réactions acides-bases ?

    -Une base est une molécule capable de capturer un ion H+, formant ainsi une autre molécule et devenant une base moins basique.

  • Comment les couples acides-bases sont-ils notés dans le script ?

    -Les couples acides-bases sont notés soit avec l'acide suivi d'un slash et puis la base, soit en utilisant la notation acide/base. Les acides et les bases sont également appelés conjugués l'un de l'autre.

  • Pourquoi faut-il utiliser une double flèche dans les équations de réactions acides-bases ?

    -Une double flèche est utilisée car la réaction peut et va se produire dans les deux sens, à moins que l'une des formes ne prédomine très fortement.

  • Quelle est la différence entre une liaison fortement polarisée et une liaison non polarisée ?

    -Dans une liaison fortement polarisée, la différence d'électronégativité entre les atomes est grande, ce qui signifie que l'atome ayant la plus grande électronégativité attire davantage les électrons de la liaison, créant ainsi une charge partielle.

  • Quels sont les exemples de molécules qui peuvent être à la fois des acides et des bases ?

    -Les acides carboxyliques et les amines sont donnés comme exemples de molécules qui peuvent être à la fois des acides et des bases, en raison de leurs liaisons polarisées et de la présence d'atomes avec des orbitaux non liants.

  • Quel est le rôle du potentiel d'hydrogène (pH) dans la mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution ?

    -Le pH est une mesure de la concentration en ions H3+ dans une solution, reflétant indirectement la présence d'acide et donc l'acidité de la solution.

  • Comment la formule du pH est-elle utilisée pour calculer la concentration en ions H3+ ?

    -La formule du pH utilise la concentration des ions H3+ exprimée en moles par litre, et permet de calculer la concentration en ions H3+ à partir d'un pH donné ou vice versa.

  • Quel est l'effet d'une dilution sur la concentration et le pH d'une solution ?

    -Lorsqu'une solution est diluée d'un facteur 10, sa concentration est divisée par 10 et son pH augmente de 1.

  • Quelle est la différence entre une liaison polarisée et une liaison non polarisée en termes de distribution des électrons ?

    -Dans une liaison polarisée, les électrons de la liaison sont plus attirés par l'atome ayant une électronégativité plus élevée, créant des charges partielles. Dans une liaison non polarisée, les électrons sont partagés de manière plus égale entre les atomes.

Outlines

00:00

🔬 Comprendre les réactions acides-bases

La première partie du script vidéo traite des réactions entre acides et bases, définissant un acide comme une molécule capable de céder un proton H+ et une base comme celle qui peut capturer un proton H+. Les couples acides-bases conjugués sont mentionnés, ainsi que la notation utilisée pour les représenter. L'importance de la réaction bidirectionnelle est soulignée par l'usage d'une double flèche dans les équations. Le script introduit également le vocabulaire associé aux acides, comme 'acide aah' pour l'acide et 'base aah-' pour la base conjuguée. Les réactions acides-bases sont expliquées comme des interactions entre un acide d'un couple et une base d'un autre couple, aboutissant à la formation de bases et acides conjugués. Le phénomène de polarisation des liaisons chimiques est abordé pour expliquer pourquoi certaines molécules peuvent être à la fois acides et bases, en se concentrant sur la différence d'électronégativité entre les atomes d'hydrogène et d'oxygène.

05:00

🧪 Acides carboxyliques et bases amines

Le deuxième paragraphe se concentre sur les acides carboxyliques et les amines, en tant qu'exemples spécifiques d'acides et de bases. Les acides carboxyliques sont caractérisés par une forte polarisation de la liaison entre l'hydrogène et l'oxygène, ce qui les rend capables de libérer des protons H+. Les amines, avec leurs liaisons polarisées entre l'azote et l'hydrogène, sont potentiellement à la fois acides et bases, en raison de la présence de leurs doubles liaisons non liantes. Le script explique comment les amines peuvent être considérées comme des bases en raison de leur capacité à former des liaisons supplémentaires grâce à ces doubles liaisons. Le concept de pH est introduit comme une mesure de la concentration d'ions H3+ dans une solution, ce qui reflète indirectement l'acidité. La relation entre la concentration d'ions H3+ et le pH est décrite, ainsi que la façon dont le pH peut être utilisé pour calculer la concentration de ces ions. Enfin, le script aborde la notion de dilution et son effet sur la concentration et le pH d'une solution, en utilisant un exemple visuel pour montrer comment la dilution par un facteur 10 augmente le pH d'une unité.

Mindmap

Keywords

💡Acide

Un acide est une molécule capable de céder un ion H+. Dans le contexte de la vidéo, c'est un élément clé pour comprendre les réactions acides-bases. Par exemple, la vidéo mentionne que 'un acide pourra donner une autre molécule qu'on va après une base et un ion H+ totalement libre'.

💡Base

Une base est une molécule capable de capturer un ion H+. Elle est essentielle dans les réactions acides-bases et est le 'partenaire' de l'acide. L'exemple donné dans la vidéo est qu'une 'base pourra capter des ions H+ libres pour former une autre molécule'.

💡Couple acide-base

Les couples acide-base sont des paires de molécules où un acide peut donner un ion H+ à une base. Le script parle de ces couples en disant qu'ils sont 'notés acide/slash/base ou encore les acides et les bases sont conjugués'.

💡Réactions acides-bases

Ces réactions impliquent l'échange d'ions H+ entre un acide et une base. La vidéo les décrit comme 'des réactions entre un acide et une base', où l'acide se transforme en sa base conjuguée et vice versa.

💡Électro-négativité

L'électro-négativité est une mesure de la capacité d'un atome à attirer des électrons. La vidéo l'utilise pour expliquer pourquoi certaines molécules deviennent des acides, comme dans l'exemple où 'la différence d'électro-négativité entre deux atomes est grande, plus on dit que la liaison est polarisée'.

💡Liaison polarisée

Une liaison polarisée est une liaison chimique où la différence d'électro-négativité entre les atomes crée une distribution inégale d'électrons. La vidéo l'illustre en disant que 'la liaison entre un atome d'hydrogène et un atome d'oxygène est fortement polarisée'.

💡Acides carboxyliques

Les acides carboxyliques sont un type d'acide qui contient un groupe carboxyl (-COOH). La vidéo les mentionne en disant qu'ils 'sont tous des acides' et explique leur structure avec 'le groupe acides carboxyliques'.

💡Amines

Les amines sont des molécules qui peuvent être à la fois des bases et, en raison de leurs liaisons polarisées, des acides faibles. La vidéo les décrit comme 'des molécules qui pourraient être des bases de par la présence du double aimant liant sur l'atome azoté'.

💡pH

Le pH est une mesure de l'acidité ou de l'basicité d'une solution, exprimée en termes de concentration d'ions H3O+. La vidéo l'explique en disant que 'le pH est une mesure de la concentration en ions H3O+ dans une solution' et donne une formule pour le calcul.

💡Dilution

La dilution est le processus d'addition d'eau à une solution pour réduire sa concentration. La vidéo l'illustre en montrant comment la dilution affecte le pH, en disant que 'lorsqu'on diluons une solution d'un facteur 10, le pH augmente de 1'.

Highlights

Les réactions acido-basiques impliquent des couples acide/base conjugués.

Un acide est une molécule capable de céder un ion H+, tandis qu'une base peut capter un ion H+.

Les couples acide/base sont représentés par des équations où un acide donne une base et un ion H+.

Les liaisons polarisées entre un atome d'hydrogène et un atome d'oxygène facilitent la libération d'un ion H+.

La polarisation des liaisons chimiques dépend de la différence d'électronégativité entre les atomes.

La famille des acides carboxyliques est un exemple typique d'acides étudiés en cours.

Les amines sont des bases à cause de leur doublet non liant sur l'atome d'azote.

Le pH est une mesure de la concentration en ions H3O+ dans une solution.

La formule du pH permet de calculer l'acidité d'une solution en fonction de la concentration en ions H3O+.

La dilution d'une solution par un facteur 10 augmente le pH de 1 unité.

Lors de la dilution, la concentration en ions H3O+ diminue par un facteur 10.

Les liaisons polarisées sont essentielles pour comprendre les réactions acido-basiques.

Les acides carboxyliques libèrent un ion H+ en rompant la liaison polarisée entre hydrogène et oxygène.

Les bases conjuguées résultent de la capture d'un ion H+ par une molécule basique.

Les concepts de base de la chimie acido-basique sont applicables à la fois dans les examens et les contrôles.

Transcripts

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dans cette vidéo on va voir

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l'intégralité du contenu d'un de tes

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chapitre de terminale spécialité à

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savoir les réactions acides bases que tu

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sois là pour réviser pour un contrôle ou

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prend un examen à la fin de cette vidéo

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ce chapitre n'aura plus de secret pour

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toi tu peux également cliquer sur les

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fiches qui vont apparaître tout au long

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de la vidéo pour aller faire les

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exercices d'entraînement correspondant

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un acide est une molécule qui est

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capable de céder un lion h+ c'est à dire

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qu un acide pourra donner une autre

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molécule qu'on va après une base et un

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lion h+ totalement libre une base sera

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quant à elle une molécule capable de

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capter un nom h+ c'est à dire qu'une

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base pourra capter renions h plus libres

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pour former une autre molécule et ce

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sera donc un acide à chaque incident on

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a donc une base associé et vice versa on

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dit qu'on a des couples acides bases

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qu'on note acide slash base ou encore

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les acides et les bases sont conjugués

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on pourra noter des équations traduisant

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les réactions qui vont se produire un

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acide pourra donner une base et un lion

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h plus attention il y à bien une double

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flèche car comme on l'a vu juste avant

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la réaction peut et va se produire dans

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les deux sens tant que tu ne sais pas si

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c'est la forme acido basique qui

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prédomine très fortement tu dois laisser

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la double flèche et enfin pour terminer

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avec les notations on appellera très

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souvent dans tes cours les acides aah et

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la base associé à avec un moins en

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exposant et pour terminer avec le

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vocabulaire petite astuce si tu ne sais

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plus si c'est l'acide ou la base qui

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cède 1 lyon h plus les mots acides et

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cède son très proche phonétiquement

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c'est donc la cidh qui cède 1 lyon h

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plus les réactions acides bases sont

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comme leurs noms l'indiquent des

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réactions entre un acide et une base

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dans ce type de réaction on va avoir

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deux couples acides bases en jeu l'acide

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d'un des deux couples va réagir avec la

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base de l'autre couple ces réactions

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peuvent se produire car la cee'd en jeu

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dans la réaction acide base à ces

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derniers en âge plus est la base de

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l'autre couple va pouvoir le capter en

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bilan de la réaction l'acide va se

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transformer en sa base conjugués et la

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base va se transformer en un an sont

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acides conjuguer quand tu écris de

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l'équation bilan de la réaction tu dois

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avoir un acide et une base à gauche de

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la double flèche est un acide et une

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base à droite de la double flèche

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maintenant qu'on a vu comment les acides

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et les bases réagissent ensemble on va

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tenter de comprendre les phénomènes qui

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font qu'une molécule sera soit un

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incident soit une base soit un peu des

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deux

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les explications de ton programme sont

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des simplifications de là alité mais

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doivent permettre de comprendre les

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grandes lignes de ce qui se passe dans

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ta mollet pour qu'une molécule soit un

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acide on a donc vu qu'elle doit pouvoir

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libérer un lion h plus on va donc devoir

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casser une liaison entre un atome

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d'hydrogène et le reste de la molécule

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ici le reste de la molécule ça sera les

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atomes d'oxygène on va supposer que

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l'atom d'oxygène peut être relié à

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d'autres choses mais c'est pas le sujet

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on va pas traiter ce qu'il y a à presles

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atomes d'oxygène dans cet exemple je te

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rappelle que les atomes d'hydrogène font

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toujours une seule liaison avec un autre

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at home mekhissi notre fameux atome

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d'oxygène cependant attention les atomes

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n'ont pas tous la même faculté à attirer

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les électrons mise en jeu lors des

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liaisons chimiques +1 atom va attirer

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facilement un électron d'une liaison

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plus on va dire qu'il a une électro

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négativité importante plus la différence

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d'électro négativité entre deux atomes

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est grande plus on dit que la liaison

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est polarisée en particulier dans une

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liaison entre un atome d'hydrogène et un

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atome d'oxygène la différence

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d'électronique activités et de 1,24

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la liaison est donc fortement polarisé à

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titre de comparaison on va considérer

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qu'une liaison commence à être colonisé

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dès que la différence est supérieur à

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0.4 ambiant tout à se comporter comme

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s'ils oxygène avait une petite fraction

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des électrons en plus et l'hydrogène une

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petite fraction des électrons en moins

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cette petite fraction d'électrons en

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plus ou en moins on la note en général

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avec les lettres delta et en précise si

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on a gagné plutôt une fraction

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d'électrons en plaçant à moins et si on

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a perdu une fraction d'électrons place

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un plus et c'est maintenant que tout va

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se jouer en présence d'une liaison

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polarisée il est possible que l'atom

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ayant la plus forte électro négativité

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garde un électron totalement pour lui et

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de ce fait que la liaison seront on va

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donc se retrouver ici avec un atome

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d'hydrogène est tout seul sans son

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électron c'est-à-dire un lion h plus

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dans mon exemple l'atome d'oxygène est

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collée à un reste de molécules des

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atomes de carbone une chaîne carbonée

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bref quoi que ce soit et on va donc

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également avoir une autre molécule qui

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va se promener tout seul en ayant gagné

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un électron donc une charge moins et ça

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ça va être la base dans ton programme on

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va te faire étudier des molécules qui

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sont des acides l'exemple typique ça va

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être la famille des acides carboxyliques

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alors tout est dans le nom oui les

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acides carboxyliques sont tous des

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acides mais tous les acides ne sont pas

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des acides carboxyliques attend la

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liaison entre l'atome d'hydrogène et

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l'atom d'oxygène va être fortement

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polarisé la différence d'électro

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négativité entre ces deux atomes et

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super héros on place donc les charges

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partielles avec les deltas - et les

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deltas plus la liaison va donc pouvoir

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seront et l'hydrogène va perdre son

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électron on va se retrouver avec un lion

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h+ est une molécule comportant un

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hydrogène en moins et ayant gagné un

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électron l'équation d'un incident

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carboxyliques et de sa base conjuguer

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souvent écrites en ne faisant apparaître

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que le groupe acides carboxyliques et en

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remplaçant le reste de la molécule par

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la lettre r la raison principale étant

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que le reste de la molécule ne nous

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intéresse pas ici et que les chimistes

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n'aime pas écrire des choses inutiles

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plusieurs fois tant qu'on programme on

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va donc te faire étudier les acides

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carboxyliques en tant qu incident et on

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va également te faire étudier des bases

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et ça va être les amines très souvent on

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a dit il ya quelques instants que les

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liaisons polarisé peuvent être

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responsables de la libération d'un lion

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h+ et que donc les molécules en

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possédant peuvent être des acides les

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amis possèdent des liaisons polarisé

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entre l'atome d'azoté et les atomes

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d'hydrogène cependant les atomes d'azoté

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ont également dédoublé non liant le très

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au dessus de l'atome la zot lé doublé

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non liant peuvent être responsables de

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la création de liaisons supplémentaires

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les amines sont donc des molécules qui

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pourraient être des acides de par les

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liaisons azote et hydrogène polarisé

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mais également des bases de par la

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présence du double aimons liant sur

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l'atome naseaux tu es dans la nature

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c'est cette caractéristique qui gagne

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les amines sont principalement des bases

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terminer ce chapitre on va également

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beaucoup te parler de ph le potentiel

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hydrogène le ph c'est une mesure de la

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concentration en ions h3 plus dans une

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solution on mesure en quelque sorte de

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manière indirecte la présence du en âge

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plus dans une solution est donc

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l'acidité de la solution via une formule

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qui roulent-ils à concentration en ions

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h3 plus et le ph et qui est à connaître

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par coeur celle que tu vois à l'écran

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dans cette formule tu vas avoir deux

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choses qui vont apparaître la

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concentration des ions h3 plus le h3

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plus entre crochets qui a exprimé en

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mode par litre et un petit indice c'est

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zéro qui en général ne va pas apparaître

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dans tes calculs puisque on va le

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prendre et gala un immeuble par litre

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c'est la concentration standard on peut

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également l'utiliser dans l'autre sens

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pour calculer la concentration agnant h3

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plus dès lors qu'on connaît le pays le

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péage va être utile puisque les

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concentration en ions h3 plus vont être

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en général faibles de l'ordre de 10 - 16

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10 - 14 10 - 10 des valeurs assez faible

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mais pour autant très différentes entre

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10 - 14 et 10 - 7 il ya une différence

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de 10 millions 10 - 7 et 10 millions de

play06:49

fois plus grand que 10 - 14 mai pour

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autant même en exagérant la différence

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sur mon axe ici les deux valeurs sont

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très proches donc on va vraiment placer

play06:56

des concentrations quasiment tout autour

play06:58

du zéro et sur un axe cela ne va pas

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être très lisible en passant par le ph

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puisque dans la formule il ya un bug à

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rythmes qui apparaît on va pouvoir avoir

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quelque chose de lisible et ce passé

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éclaire la dernière notion qu'on te

play07:10

feras abordés dans ce chapitre c'est la

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dilution dans mon exemple ici on a un

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certain volume au départ à un volume

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faible avec les cubes en bleu est dedans

play07:18

on a disposé 3 boules rouges qui vont

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représenter une espèce chimiques dont on

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cherche à mesurer la concentration pour

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donner des valeurs chiffrées pour

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l'exemple on va dire qu'on a une

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concentration de 10 puissance moins de

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mal par litre et que mon a donc un ph

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qui correspond de 2 on réalise une

play07:34

première discussion d'un facteur 10

play07:36

c'est à dire qu'on va multiplier le

play07:38

volume par dix sans toucher à la

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quantité de matière présente dans la

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solution on avait trois boules rouges

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avant on a toujours trois après en

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faisant une dilution d'un facteur 10 on

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va diviser la concentration par dix on a

play07:50

donc une concentration maintenant de 10

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puissance moins trois molle par litre et

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en faisant ça le ph a simplement été

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augmenté de 1 on a donc un ph 2 3 cette

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opération pourrait effectivement être

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répétée et on pourrait avoir une

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nouvelle dilution par un facteur 10 le

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péage viendrait à être augmenté encore

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de 1 donc on aura un péage de 4 et la

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concentration divisé d'un facteur 10 no

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rain concentration de 10 puissance moins

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quatre vols par litre ce que tu dois

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retenir ici c'est que lorsque on deale

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une solution d'un facteur 10 le ph

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augmente de 1 et la concentration et /

play08:20

c'est tout pour cette vidéo situe là et

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mais n'oublie pas les petits pouces

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bleus n'oublie pas que tout au long de

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l'année tu peux retrouver des vidéos qui

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vont concerner tout ton programme de

play08:28

physique chimie du collège jusqu'au

play08:30

lycée par exemple tes amis abonne toi et

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à bientôt

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