Chimie en terminale S/Fiche/Formulaire

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Fiche mémoire sur les formules de chimie en terminale
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Chimie en terminale S/Fiche/Formulaire
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Description Formule Commentaires
Formules indispensables au calcul des quantités de matière en terminale
Quantité de matière et masse

 : masse de l'échantillon (g)
 : masse molaire de l'échantillon (g.mol⁻¹)
 : quantité de matière (mol)

Masse volumique

 : masse d’un corps, (g ou kg)
 : volume d’un corps (L ou m³)
 : masse volumique de la solution (g.L⁻¹ ou kg.m⁻³)

Densité (d'un liquide/solide) par rapport à l'eau

 : densité (sans unité)
 : masse d’un volume d’un corps liquide/solide quelconque (kg)
 : masse volumique d'un corps liquide/solide quelconque (g.L⁻¹ ou kg.m⁻³)
 : masse d’un même volume d'eau (kg)
 : masse volumique de l'eau (g.L⁻¹ ou kg.m⁻³)

Concentration molaire

 : quantité de matière (mol)
 : volume (L)
: concentration molaire (mol.L⁻¹)

Volume V d'un gaz et quantité de matière.

 : pression en pascal (Pa)
 : constante des gaz parfaits ( ~ 8,31 J.mol⁻¹.K⁻¹)
 : température en kelvin (K)
 : volume du gaz (m⁻³)

Quantité de matière et volume molaire

: volume (L)
 : quantité de matière (mol)
 : volume molaire (L.mol⁻¹)
Pour le gaz parfait : = 22,414 L.mol⁻¹ (soit 0,022414 m³.mol⁻¹)
Conditions normales de température et de pression (T = 0°C et P = 1 atm = 101 325 Pa)
Si T = 20°C sous une atmosphère alors = 24,055 L.mol⁻¹

Autres formules
Concentration massique

 : masse de l'échantillon (kg)
 : concentration massique (kg/L)
 : volume (L)

Relation entre masse et concentration molaire

Conséquences des formules précédentes
Relation entre masse volumique et quantité de matière

Équation d'état du gaz parfait

1 bar = 10⁵ Pa
1 atm = 101 325 Pa
 : Volume du gaz (m³)

Quantité de matière

 : nombre d'entités élémentaires d’un système
 : nombre d'Avogadro ( = 6,0221.10²³ mol⁻¹)
 : quantité de matière (mol)

Relation entre solution mère et solution fille lors d'une dilution

 : Quantité de matière dans la solution mère (mol)
 : Concentration molaire de la solution mère (mol.L⁻¹)
 : Volume la solution mère (L)
 : Quantité de matière dans la solution fille (mol)
 : Concentration molaire de la solution fille (mol.L⁻¹)
 : Volume la solution fille (L)

Facteur de dilution

 : concentration de la solution mère (mol.L⁻¹)
 : concentration de la solution fille (mol.L⁻¹)
 : volume de la solution mère (L)
 : volume de la solution fille (L)

Électricité en chimie
Quantité de matière et quantité d'électricité

 : quantité d'électricité (C)
 : quantité de matière (mol)
 : le faraday (1 = 96500 C.mol⁻¹)
 : nombre d'Avogadro ( = 6,0221.10²³ mol⁻¹)
 : charge élémentaire (1 = 1,602.10⁻¹⁹ C)

Conductance d'une solution

 : conductance de la solution (S, Siemens)
 : surface des électrodes (m²)
 : distance entre les deux électrodes (en mètres, m)
 : conductivité de la solution (S.m⁻¹)
La conductance est l'inverse de la résistance (, ohms)

Conductivité d'une solution

 : conductivité (S.m⁻¹)
 : conductivités molaires ioniques des ions (S.m².mol⁻¹)
 : concentration (mol.m⁻³)

Absorbance de la lumière
Absorbance d'une solution

: absorbance (sans unité)
 : coefficient d'absorption molaire (L.mol⁻¹.cm⁻¹)
 : longueur de la cuve (souvent en cm)
 : concentration de l'espèce (mol.L⁻¹)
(utile pour les dosages par étalonnage)

Absorbance

 : capacité d'un milieu à absorber la lumière qui le traverse (sans unité)
 : intensité énergétique

Transmittance
Chromatographie
Rapport frontal

(chromatographie)

 : coefficient de migration (sans unité)
 : distance parcourue par le soluté (m)
 : distance parcourue par le solvant (m)

Réactions chimiques
Taux d'avancement d'une réaction

 : avancement final (mol)
 : avancement maximal (mol)
 : taux d'avancement (sans unité)

Rendement d'une réaction

 : quantité de matière de produit réellement obtenue (mol)
 : quantité de matière que l’on peut théoriquement avoir avec l'avancement maximal atteint (mol)
 : rendement (sans unité)

Vitesse d'une réaction chimique

 : dérivée par rapport au temps de l'avancement
 : vitesse de réaction (mol.s⁻¹ ou mol.min⁻¹ ou mol.h⁻¹)

Vitesse volumique d'une réaction chimique

 : volume du mélange réactionnel (L)
 : dérivée par rapport au temps de l'avancement
 : vitesse volumique de réaction (mol.L⁻¹.s⁻¹ ou mol.L⁻¹.min⁻¹ ou mol.L⁻¹.h⁻¹)

Couple acide-base

()

D'après la théorie de Brönsted :
- Les acides cèdent au moins un proton ()
- Les bases captent au moins un proton ()

Couple rédox ...
Auto-protolyse de l'eau ...
pH d'une solution aqueuse

 : ion oxonium
Quotient de réaction et constante d'équilibre

On considère la réaction :

Constante d'équilibre acido-basique

On considère la réaction à l'équilibre :

Produit ionique de l'eau

 : concentration des ions dans l'eau (mol.L⁻¹)
 : concentration des ions dans l'eau (mol.L⁻¹)
À 25°C, 10⁻¹⁴, et 14

Constante d'acidité dans l'eau du couple

 : concentration des ions dans l'eau (mol.L⁻¹)
 : concentration de la base dans l'eau (mol.L⁻¹)
 : concentration de l'acide dans l'eau (mol.L⁻¹)
On en déduit que :

Quelques formules de physique en plus
Loi d'Ohm

 : tension (V, volts)
 : résistance (, ohms)
 : intensité du courant (A, ampères)

Troisième loi de Kepler

 : période de révolution de l'astre attiré (s)
 : demi-grand axe de l'orbite elliptique (m)
 : masse de l'astre attractif (kg)

Niveau sonore

 : niveau d’intensité sonore (dB)
 : intensité sonore de la source sonore (W.m⁻²)
W.⁻m² (seuil d’audibilité)

Optique
Écart angulaire 𝛳

 : écart angulaire maximum par rapport à la direction de propagation initiale i.e. angle entre l'axe optique (centre, fente → tache) et droite (centre, fente → 1er pt extinction) (rad)
 : longueur d'onde (m)
 : largeur de la fente (m)

Distance entre deux franges sur une figure d'interférence.

 : longueur de l’inter-frange (m)
 : longueur d'onde (m)
 : distance séparant la fente de l'écran (m)
 : distance entre les deux fentes permettant l'interférence (ex : fentes d'Young) (m)

Loi de Wien

 : longueur d'onde de l'intensité lumineuse maximale (m)
 : température (K, kelvin)
La constante 2,898.10⁻³ est en kelvin mètre (K.m)

Diffraction d'une onde mécanique

 : écart angulaire maximum par rapport à la direction de propagation initiale (rad)
 : largeur de la tâche centrale (m)
 : distance séparant la fente de l'écran (m)

Énergie
Énergie d'une particule

 : énergie (J)
 : masse (kg)
 : vitesse de la lumière ( = 299 792 458 m.s⁻¹ soit 300 000 km/s)

Longueur d'onde d'une onde électromagnétique

 : longueur d'onde (m)
 : période temporelle (s)
 : fréquence (s⁻1)
 : vitesse de la lumière ( 3.108 m.s⁻¹)

Énergie d'un photon

 : énergie du photon (J)
 : constante de Planck (h = 6,62.10⁻³⁴ J.s)
 : fréquence du photon (s⁻¹)
 : célérité de la lumière (dans le vide) (m.s⁻¹)
 : longueur d'onde du photon (m)
 : nombre d'onde (m⁻¹) ()