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Une Meilleure Façon d'Apprendre l’Oxydoréduction Partie 1: Résumés des
Principes et Plus de 250 Questions et Problèmes Résolus (French Edition
Book · January 2018
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Malika Ammam
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Introduction
En tant que professeure de chimie physique, j'ai remarqué que les étudiants, même dans
des classes avancées, ont des difficultés à comprendre les bases d’oxydoréduction (chimie redox
ou électrochimie). Dans ce petit livre (Partie 1), j'ai essayé de résumer certains principes
fondamentaux d’oxydoréduction d'une manière concise et claire. Pour clarifier davantage les
concepts discutés, plus de 250 questions et problèmes avec réponses détaillées sont fournis. La
plupart de ces questions sont formulées par des étudiants comme vous. Je crois que cette Partie 1
aiderait grandement les étudiants avec des niveaux variant de l'école secondaire aux cours
universitaires avancés.
Le livre contient un total de six sections, chacune résume un ensemble de principes suivi
d'un grand nombre de questions et problèmes. La première section est consacrée à certaines
bases de chimie utiles en électrochimie. Les étudiants ont souvent des difficultés à relier la
CHIMIE à l’ÉLECTROCHIMIE, en pensant que les deux sont séparés les uns des autres. Les
concepts de chimie, tels que les solvants, les électrolytes, la conductivité ionique, l'acidité,
l'alcalinité (basicité), le pH, ainsi que certaines bases de thermodynamique et cinétique sont tous
des concepts qui peuvent être trouvés en oxydoréduction.
Il faut garder à l'esprit que tous les processus d’oxydoréduction sont chimiques, mais les
réactions chimiques ne sont pas toutes des processus d’oxydoréduction, mais seulement celles
impliquant le transfert d'électrons sont redox. De l’autre côté, ces particules subatomiques,
appelées ‘’électrons’’, font partie des structures d’atomes, des molécules et de la matière en
général. La deuxième section du livre est donc consacrée à quelques notions de base relatives
aux électrons, telles que la structure atomique, le tableau périodique, les principaux modèles
électroniques, la configuration électronique et les niveaux d'énergie des électrons.
En particulier, l'identification de la configuration électronique des éléments et la
visualisation des électrons dans leurs couches externes sont des concepts très importants pour
comprendre les processus d'oxydoréduction. La troisième section est consacrée aux principes de
bases d’oxydoréduction, en se concentrant sur les espèces qui peuvent perdre ou gagner des
électrons, la détermination des nombres (ou états) d'oxydation des atomes dans des substances
ainsi que les diverses façons d'équilibrer les réactions d’oxydoréduction.
La quantification des quantités d'oxydoréduction comme les potentiels nécessite des
systèmes (ou électrodes) de référence pour comparaison. La quatrième section explique
l'importance des systèmes (ou électrodes) de référence dans la détermination des grandeurs
électrochimiques. Plusieurs électrodes de référence avec leurs potentiels standards sont fournies,
et les tendances des potentiels redox à travers le tableau périodique sont discutées.
En plus d’électrodes de référence, la quantification des quantités redox nécessite des
cellules électrochimiques. La cinquième section présente les composants de base des cellules
électrochimiques en termes d'électrode et d’électrolyte, ainsi que les principales quantités
mathématiques régissant les réactions d'oxydoréduction à l'équilibre expliquées par l'équation de
Nernst. La dernière section est consacrée à certaines applications de l'équation de Nernst dans les
systèmes électrochimiques, y compris l'énergie (consommation ou génération), corrosion,
titrages redox, ainsi que l'étude des processus de solubilité, précipitation et complexation.
Section 1
Quelques Bases de Chimie
Utiles en Oxydoréduction
Une meilleure compréhension des processus d’oxydoréduction (ou électrochimiques) en solution
nécessite la connaissance de quelques notions de base liées à la chimie générale. Ceux-ci
comprennent, les solvants et électrolytes utilisés en chimie d’oxydoréduction, l'influence de
paramètres tels que la conductivité, l'acidité, la basicité ou le pH, ainsi que les
thermodynamiques et cinétiques de ces processus. Cette section résume certaines de ces bases.
Rappelez-vous que tous les processus d’oxydoréduction sont des processus chimiques, mais pas
toutes les réactions chimiques sont redox et seules celles impliquant le transfert d'électrons sont
caractérisées comme redox.
1.
Solvants aqueux et non-aqueux
Les solutions aqueuses (aq) sont basées sur l'eau comme solvant. En général, les
substances peuvent être hydrophiles (polaires) ou hydrophobes (non polaires) en contact des
solutions aqueuses1-2. Les substances hydrophiles sont attirées par les molécules d'eau pour
former des solutions solubles, résultant dans des mélanges homogènes. En revanche, les
substances hydrophobes n'ont aucune affinité pour l'eau et ont tendance à s'éloigner des
molécules d'eau, produisant des phases séparées. Par exemple, le NaCl (sel de table) est une
substance hydrophile car il peut se dissoudre complètement dans l'eau pour former une solution
ionique contenant des complexes faibles de Na+ et Cl- avec les molécules de H2O. En revanche,
l'huile végétale est hydrophobe car elle tend à se séparer de l'eau pour former deux phases
distinctes: l'eau au fond et l'huile au-dessus. La raison dernière la solubilité des substances (ou
solutés) dans l'eau est liée aux forces moléculaires exercées entre les molécules d'eau et celles
des espèces de solutés3. Un soluté se dissout dans l'eau si les forces d'attraction entre ses espèces
et les molécules d'eau sont plus fortes que celles exercées entre les molécules d'eau.
Les solvants non aqueux sont des solvants autres que l'eau, pouvant être de nature
minérale ou organique5. Les solvants organiques comprennent, entre autres, l'acétone, les
alcools, le diméthylsulfoxyde et le tétrahydrofurane. Des exemples de solvants inorganiques
comprennent l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, le dioxyde de soufre et le fluorure
d'hydrogène. Un certain nombre de solutés sont solubles dans un ou plusieurs de ces solvants
non aqueux avec des degrés de solubilité variables. Les solvants aqueux et non aqueux sont
utilisés en oxydoréduction soit pour des études de recherche ou des applications comme dans les
dispositifs énergétiques.
2. Solutions d'électrolytes
Les solutés peuvent être dissous dans des solvants aqueux et/ou non aqueux pour former
des solutions électrolytiques6-8. Certains solutés (comme le NaCl) peuvent se dissoudre
complètement dans des solvants tels que l'eau pour former des électrolytes forts, capables de
conduire l'électricité. D'autres substances (comme certains acides et bases) peuvent se dissoudre
partiellement dans l'eau pour former des électrolytes faibles, souvent à l’état d'équilibre de
solubilité où les ions dissous sont en équilibre avec le soluté insoluble.
3/10/2018 Une Meilleure Façon d'Apprendre l'Oxydoréduction Partie 1: Résumés des Principes et Plus de 250 Questions et Problèmes Résolus (French E…
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Une Meilleure Façon d'Apprendre
l’Oxydoréduction Partie 1:
Résumés des Principes et Plus de
250 Questions et Problèmes
Résolus (French Edition) (French)
Paperback – March 6, 2018
by Malika Ammam (Author)
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About the Author
J'ai obtenu ma maîtrise en électrochimie de l'Université de Pierre et Marie CURIE en Juillet 2002 et mon doctorat en électrochimie de l'Université de Paris Sud
XI en Septembre 2005, France. De 2006 à 2007, j'ai travaillé comme chercheur à l'Université du Kansas en collaboration avec Pinnacle Technology Inc. (USA).
De 2007 à 2010, j'étais chercheur associé à KU Leuven, Belgique. De 2010 à 2012, j'ai travaillé à l'Université d'Ontario Institut de Technologie en collaboration
avec Alcohol Countermeasure Systems Corporation, Canada. J'ai reçu la bourse prestigieuse ‘’Rosalind Franklin’’ à l'Université de Groningen, Pays-Bas, et j'ai
démissionné en 2015. J'ai publié plus de 50 articles dans des journaux internationaux, quelques brevets et des centaines d’articles d’actualité et information
scientifique. Aussi, j’ai édité des centaines d'articles scientifiques/technologiques publiés dans diverses revues internationales avec comité de lectures.
https://www.amazon.com/Meilleure-Fa%C3%A7on-dApprendre-lOxydor%C3%A9duction-Partie/dp/198624475X/ref=sr_1_17?ie=UTF8&qid=15207048…
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3/10/2018 Une Meilleure Façon d'Apprendre l'Oxydoréduction Partie 1: Résumés des Principes et Plus de 250 Questions et Problèmes Résolus (French E…
Pendant ce temps, j'ai enseigné des cours de chimie physique dans divers établissements. Plus d'informations sont disponibles à cette adresse:
https://www.malika-ammam.com/
Product details
Paperback: 180 pages
Publisher: CreateSpace Independent Publishing Platform (March 6, 2018)
Language: French
ISBN-10: 198624475X
ISBN-13: 978-1986244756
Product Dimensions: 8.5 x 0.4 x 11 inches
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