Wikiversité:Chimie en terminale S/Fiche/Formulaire — Wikiversité (2024)

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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 en quantité de matière

: 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 0,022414m³.mol⁻¹)
Conditions normales de température et de pression (T = 0°C et P = 1 atm = 101325 Pa)
Si T = 20°C sous une atmosphère alors = 24,055 L.mol⁻¹

Autres formules

Concentration en masse

: masse de l'échantillon (g)
: concentration massique (g.L⁻¹)
: volume (L)

Relation entre masse et concentration molaire

Conséquences des formules précédentesRelation entre masse volumique et quantité de matière

Équation d'état du gaz parfait

1 bar = 10⁵ Pa
1 atm = 101325 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 oxoniumQuotient 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 ( = 299792458 m.s⁻¹ soit 300000 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) ()