Un panorama des techniques associant chimie et agriculture.

L’intégration de l’innovation technologique dans le monde agricole va de pair avec l’évolution des mœurs et des mentalités.

Une introduction faisant appel aux grandes figures du passé - Pasteur, Boussingault- pour raconter les relations entre la chimie et l’agriculture.

Le dioxyde de carbone : ami ou ennemi ? Le réchauffement climatique ne fait désormais plus aucun doute. Les climatosceptiques préfèrent maintenant discuter des causes. L’un de leur sujet de prédilection est le rôle supposé du dioxyde de carbone sur l’augmentation de la température sur Terre. Pourquoi le rôle du dioxyde de carbone dans le réchauffement climatique est-il si controversé ?

Terminale - Spécialité ST2S

Objectifs : Exprimer la composition de l’air sous forme de fractions molaires ou de pourcentages molaires et interpréter ces données.
Proposer des tests chimiques mettant en évidence la présence des gaz CO₂, H₂O et O₂.

Thème 1 : Prévenir et sécuriser.
Partie : La sécurité chimique dans l’environnement.

Notions et contenus : Fraction molaire et pourcentage molaire.
Composition de l’air.

L’électrolyse un process largement répandu.  Malgré son coût énergétique, l’électrolyse est largement utilisée dans l’industrie chimique, notamment pour préparer et purifier des métaux et non-métaux. D’autres applications jouent également un rôle important dans l’industrie de l’électrolyse. Les procédés de fabrication d’aluminium Al, de dichlore Cl₂, de dihydrogène H₂ ou d’eau oxygénée H₂O₂ utilisent cette technologie. L’électrolyse trouve aussi sa place dans d’autres domaines comme ceux de la protection contre la corrosion ou de la conservation d’anciens objets (en archéologie notamment). Cette activité a pour but de décrire le fonctionnement d’une électrolyse et d’illustrer ses domaines d’applications.

Terminale - Spécialité PC

Objectifs : Modéliser et schématiser, à partir de résultats expérimentaux, les transferts d’électrons aux électrodes par des réactions électrochimiques.
Déterminer les variations de quantité de matière à partir de la durée de l’électrolyse et de la valeur de l’intensité du courant.
Identifier les produits formés lors du passage forcé d’un courant dans un électrolyseur.
Relier la durée, l’intensité du courant et les quantités de matière de produits formés.

Constitution et transformation de la matière
Thème : Prévoir l’état final d’un système, siège d’une transformation chimique.
Partie : Forcer le sens d’évolution d’un système.

Notions et contenus : Passage forcé d’un courant pour réaliser une transformation chimique.
Constitution et fonctionnement d’un électrolyseur.

De nombreuses réactions d’oxydoréduction se déroulent en conditions biologiques comme dans les aliments que l’on mange. Ces transformations chimiques peuvent également expliquer les variations de couleurs exceptionnelles que l’on peut
observer dans certains paysages. Maîtriser ces réactions reste essentiel pour étudier le fonctionnement d’une pile et mieux optimiser le stockage de l’énergie sous forme chimique.

Terminale - STL (Spécialités PCM et SPCL)

Objectifs : Étudier des réactions d’oxydo-réduction.
Relier la constante d’équilibre d’une réaction d’oxydoréduction aux potentiels standard des couples redox en jeu.
Étudier le fonctionnement des piles.

Transformation chimique de la matière / réactions d’oxydo-réduction
Notions et contenus : Couple oxydant / réducteur (redox).
Réaction d’oxydo-réduction.
Pile, anode, cathode.

Chimie et développement durable / composition des systèmes chimiques
Notions et contenus : Oxydo-réduction / Réaction d’oxydo-réduction.
Potentiel, potentiel standard.
Relation de Nernst, constante d’équilibre.

Des pigments intelligents ! Ils sont capables de beaucoup de choses, comme capter l'énergie lumineuse du Soleil, ils la restituent la nuit pour éclairer les pistes cyclables.

Impact du taux d'acidité sur l'environnement
La couleur des hortensias change avec le taux d’acidité de la terre, le goût acide du citron est plus prononcé que celui de l’avocat, le pH du sang reste proche de 7,4 et l’eau du robinet est plus calcaire dans certaines régions que dans d’autres. Ces phénomènes s’expliquent en étudiant les acides et les bases que l’on côtoie au quotidien. Il est possible d’agir sur notre environnement pour mieux le protéger. On peut, par exemple, réguler le pH de l’eau d’un lac dont le taux d’acidité serait trop élevé afin d’éviter la disparition complète de certains poissons.

Terminale - Spécialité PC

Objectifs : Représenter le diagramme de prédominance d’un couple acide-base.
Exploiter un diagramme de prédominance ou de distribution.
Citer les propriétés d’une solution tampon.
Justifier le choix d’un indicateur coloré lors d’un titrage.

Constitution et transformation de la matière
Thème 1 : Prévoir l’état final d’un système, siège d’une transformation chimique.
Partie B : Comparer la force des acides et des bases.

Notions et contenus : Constante d’acidité, produit ionique de l’eau, réaction d’un acide avec l’eau, solutions courantes d’acide et de base, diagrammes de prédominance et de distribution d’un couple acide-base ;
espèce prédominante ; cas des indicateurs colorés et des acides alpha-aminés, solution tampon.

Berthollet ne veut pour règle que l’observation ; il se méfie des hypothèses et veut que l’expérience suive pas à pas la théorie pour la vérifier.
L’observation faite au lac de Natro et dans son laboratoire, l’a conduit à soutenir que la réaction chimique est un partage, mais surtout à rejeter l’idée de voir dans la réaction une sorte de conquête, de destruction d’une espèce chimique par une autre, comme dans cette théorie de l’affinité élective où il devait trouver quelque relent de scholastique. L’intuition était juste et la thermodynamique chimique d’aujourd’hui nous enseigne en effet qu’aucune réaction n’est « totale », mais finit toujours par aboutir à un nouvel équilibre d’où aucun des constituants du mélange primitif n’est « totalement » exclu. Mais il faudra presque cent ans avant que ce nouveau chapitre de la chimie ne prenne forme.
Comment décrire l’état d’équilibre d’un système siège d’une transformation chimique ?

Terminale - Spécialité PC

Objectifs : Relier le caractère non total d’une transformation à la présence, à l’état final du système, de tous les réactifs et de tous les produits.
Déterminer le sens d’évolution spontanée d’un système.
Déterminer un taux d’avancement final à partir de données sur la composition de l’état final et le relier au caractère total ou non total de la transformation.

Constitution et transformation de la matière
Thème 3 : Prévoir l’état final d’un système, siège d’une transformation chimique.
Partie B : Prévoir le sens de l’évolution spontanée d’un système chimique.

Notions et contenus : Quotient de réaction Qr.
Système à l’équilibre chimique : constante d’équilibre K(T).
Critère d’évolution spontanée d’un système hors équilibre chimique.

Comment améliorer le rendement d’une réaction de la chimie organique renversable et s’accompagnant de formation d’eau comme produit secondaire ? En utilisant un tube décanteur de Dean Stark que l’on intègre au montage à reflux.

Sur l’exemple d’une estérification, cette vidéo présente le matériel, le montage à réaliser au laboratoire, le choix du solvant et comment mener à bien l’expérience. Dans une 2^e partie, le principe théorique faisant appel au diagramme liquide vapeur d’un mélange binaire de deux constituants non miscibles à l’état liquide est développé. Cette vidéo sera utile aux élèves des classes scientifiques de l’enseignement supérieur.