Descripteur de compétence : Décrire les transferts d’énergie lors des réactions et des transformations physiques.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Appliquer le vocabulaire de la thermochimie et faire la distinction entre :
  • Transformations endothermiques, transformations exothermiques, système (ouvert, fermé, isolé) et environnement
  • Chaleur, température et capacité thermique massique
• Convertir chaleur, capacité thermique massique, variation de température et masse en utilisant la formule de la capacité thermique massique.
• Décrire quantitativement et qualitativement l’énergie sous forme de transfert de chaleur entre deux objets (première loi de la thermodynamique).

Descripteur de compétence : Prédire les produits et la quantité d’énergie associés aux réactions chimiques en utilisant l’enthalpie.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Appliquer le vocabulaire de la thermochimie et différencier l’enthalpie, la liaison (énergie, types), la chaleur de réaction et l’enthalpie molaire.
• Expliquer la variation d’enthalpie dans les équations thermochimiques.
• Déterminer les processus exothermiques et endothermiques à partir du signe de ΔH, des équations thermochimiques et des diagrammes d’enthalpie/énergie potentielle annotés.
• Annoter les diagrammes d’enthalpie en fonction soit du ΔH d’un processus, soit d’une équation thermochimique.
• Appliquer la stœchiométrie aux équations thermochimiques, y compris la quantité d’énergie échangée, étant donné ΔH.

Descripteur de compétence : Prédire et vérifier les variations d’énergie dans les réactions chimiques à l’aide de données d’enthalpie expérimentales.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Appliquer le vocabulaire de la thermochimie et faire la distinction entre calorimétrie, enthalpie des transformations physiques et réactions chimiques.
• Calculer et comparer l’énergie en cause dans les changements physiques et les réactions chimiques :
  • Gain ou perte de chaleur des systèmes calculés à l’aide d’équations thermochimiques
  • Appliquer la première loi de la thermodynamique en calorimétrie en utilisant la relation Δq (système) = -Δq (environnement)
• Comparer et opposer les liaisons physiques et chimiques rompues et formées, ainsi que l’ampleur des changements d’énergie en cause.
• Déterminer les variations expérimentales d’énergie de diverses réactions chimiques par calorimétrie.
• Comparer les changements physiques et chimiques des espèces chimiques en ce qui concerne la quantité de changements d’énergie qui y est associée.
• Proposer des solutions de rechange aux problèmes énergétiques et déterminer les forces et les faiblesses potentielles de chaque solution.
• Expliquer en termes simples les variations d’énergie liées à la rupture et à la formation de liaisons.

Descripteur de compétence : Déterminer les facteurs qui influencent les vitesses de changement d’une réaction chimique afin de prédire les réactions.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Appliquer le vocabulaire de la cinétique et différencier les termes suivants : catalyseur, énergie d’activation, complexe activé/état de transition, vitesse de réaction et réactions directes/inverses.
• Étudier la théorie cinétique moléculaire (TCM).
• Étudier la théorie des collisions.
• Déterminer et analyser les propriétés et les situations dans lesquelles la vitesse de réaction est un facteur.
• Établir et analyser les facteurs qui influencent la vitesse de réaction et la manière dont ils peuvent être contrôlés.
• Interpréter, dessiner et étiqueter les diagrammes d’énergie potentielle des réactions exothermiques et endothermiques, y compris l’énergie d’activation, le complexe activé, l’état de transition, ΔH, les réactifs et les produits.
• Décrire le mécanisme d’une réaction et le rôle d’un catalyseur dans les réactions chimiques.
• Définir un mécanisme réactionnel comme une série de réactions élémentaires.
• Écrire les équations réactionnelles globales à partir des mécanismes réactionnels.

Descripteur de compétence : Décrire l’équilibre chimique qualitativement et quantitativement.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Définir l’équilibre chimique, la constante d’équilibre, le quotient de réaction (Q) et écrire les expressions de la constante d’équilibre (Kc), par exemple l’équilibre dynamique, les réactions réversibles.
• Expliquer et appliquer le principe de Le Châtelier.
• Prédire la préférence des réactifs ou des produits dans les réactions réversibles en fonction de la valeur de la constante d’équilibre.
• Déterminer les concentrations ou les constantes d’équilibre à l’aide de tableaux IVE.

Descripteur de compétence : Ébaucher les caractéristiques permettant de classer les acides et les bases aqueux ainsi que leurs propriétés.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Réviser la nomenclature classique et celle de l’IUPAC des acides et des bases.
• Décrire les acides et les bases selon les définitions d’Arrhenius et de Brønsted-Lowry.
• Définir acides et bases de Brønsted-Lowry et donner des exemples.
• Définir les paires acide-base conjuguées.
• Définir électrolytes forts et faibles (acides et bases) et donner des exemples.
• Prédire les produits des réactions acide-base.

Descripteur de compétence : Décrire les propriétés des acides et des bases en fonction des ions qui les composent.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Expliquer et écrire l’équation de l’auto-ionisation de l’eau, y compris l’expression de Kw.
• Définir le pH et le pOH.
• Convertir pH, pOH, [H⁺], [OH^–].
• Convertir Ka, Kb, pourcentage de dissociation et concentration.
• Décrire les interactions entre les ions H⁺ et les ions OH^– en utilisant le principe de Le Châtelier.
• Prédire les changements qualitatifs de l’équilibre acido-basique en utilisant le principe de Le Châtelier.

Descripteur de compétence : Décrire les équilibres acide-base.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Comparer les acides et les bases forts et faibles en utilisant le concept d’équilibre.
• Calculer le pH, le pOH, [H+], [OH-], Ka, Kb, le pourcentage de dissociation, la concentration à partir de données empiriques.
• Définir qualitativement le pourcentage de dissociation, Ka et Kb et relier leurs valeurs à la force acide et basique.
• Déterminer les valeurs de pH et de pOH associées aux solutions acides et basiques.
• Calculer le pH, le pOH, [H+], [OH-], Ka, Kb, le pourcentage de dissociation, la concentration pour les acides et bases faibles en utilisant les tableaux IVE.

Descripteur de compétence : Utiliser les données expérimentales pour déterminer les concentrations acide-base.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Prédire les produits des réactions acide-base.
• Déterminer la concentration des solutions acides ou basiques en utilisant la stœchiométrie.
• Expliquer le fonctionnement des indicateurs acido-basiques.
• Distinguer les termes point de virage et point d’équivalence.
• Choisir les indicateurs appropriés pour les titrages acido-basiques.
• Représenter un graphique présentant ou recueillant des données issues d’expériences de titrage.
• Tracer et interpréter les formes des courbes de titrage (acide fort/base forte, acide fort/base faible, acide faible/base forte).
• Interpréter les données des courbes de titrage pour déterminer les concentrations des solutions.

Descripteur de compétence : Classer les hydrocarbures en utilisant des conventions et des règles de dénomination pour déterminer les formules moléculaires et structurales et prédire les propriétés physiques et chimiques.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Comparer les composés organiques et inorganiques en fonction de leurs propriétés chimiques et physiques, par exemple en termes de présence de carbone, de variété des composés formés, et de taille et de masse moléculaires relatives.
• Présentation des règles de nomenclature IUPAC :
  • Préfixes de carbone 1-10
  • Groupes parents (alcanes, alcènes, alcynes, hydrocarbures cycliques, benzène)
  • Branches alkyles simples
• Appliquer le système de nomenclature IUPAC, écrire les formules moléculaires (développées et condensées) et dessiner les formules structurales, structurales condensées et structurales linéaires des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques (à chaîne droite, à chaîne ramifiée, cycliques et benzéniques).
• Classer les hydrocarbures aliphatiques en fonction de leur nom et de leur formule structurale, et les classer dans les familles des alcanes, des alcènes, des alcynes et des composés cycliques.
• Définir les hydrocarbures saturés et insaturés, en précisant comment ils sont utilisés par la société, et en fournir des exemples naturels et synthétiques.

Descripteur de compétence : Expliquer pourquoi une même formule moléculaire d’hydrocarbure peut avoir des propriétés différentes.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Définir et dessiner les isomères structuraux avec les formules générales C_nH_2n+2, C_nH_2n et C_nH_2n–2.
• Définir et dessiner les isomères géométriques (cis et trans) des alcènes.
• Nommer et dessiner les formules structurales en utilisant des modèles concrets ou numériques pour construire les isomères.
• Déterminer où apparaissent les différents isomères ou comment ils sont utilisés dans la société.

Descripteur de compétence : Classer les dérivés d’hydrocarbures en utilisant des conventions et des règles de dénomination pour prédire leurs propriétés chimiques et physiques ainsi que leurs utilisations.

Compétences globales : CM, PCRP

Indicateurs de réussite :

• Définir le groupe fonctionnel.
• Classer divers composés organiques en déterminant à quelles familles ils appartiennent en fonction de leurs noms ou de leurs structures.
• Classer, nommer et représenter les dérivés d’hydrocarbures comme appartenant à la famille des halogénures d’alkyle, des alcools, des éthers, des aldéhydes, des cétones, des acides carboxyliques et des esters en fonction de leurs noms et des groupes fonctionnels présents dans leurs formules structurales.
• Dessiner des liaisons et utiliser des modèles moléculaires concrets ou numériques pour représenter les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques et leurs dérivés.
• Déterminer les processus chimiques et biologiques qui utilisent les hydrocarbures et leurs dérivés.

Descripteur de compétence : Démontrer des compétences en laboratoire et des pratiques sécuritaires.

Compétences globales : CM, PCRP, CL

Indicateurs de réussite :

• Mener des expériences guidées qui déterminent et contrôlent les variables importantes :
  • Thermochimie
  • Équilibre
  • Cinétique
  • Chimie organique
  • Titrage
• Décrire les comportements qui assureront sa sécurité et celle des autres dans des contextes d’apprentissage.
• Consulter les fiches de données de sécurité des produits chimiques avant utilisation, y compris les consignes de sécurité.
• Collecter des données à l’aide d’instruments de manière efficace et précise (technique).
• Démontrer une compréhension, une manipulation et une élimination des produits conformément aux normes du Système général harmonisé de classification et d’étiquetage des produits chimiques (SIMDUT 2015).
• Déterminer quand utiliser l’équipement de protection individuelle et comment le faire en toute sécurité.
• Utiliser les équipements et les produits en toute sécurité, conformément aux instructions du fournisseur ou aux spécifications ou au manuel du fabricant, y compris les risques liés à l’utilisation, la manipulation, le stockage, l’élimination et le transport des outils, équipements, machines, dispositifs ou agents chimiques.
• Utiliser le Système international d’unités, les conversions d’unités et les chiffres significatifs dans les calculs, le cas échéant.
• Déterminer les preuves qui peuvent indiquer qu’une transformation chimique a eu lieu.
• Déterminer et expliquer les sources d’erreur expérimentale (erreurs grossières, systématiques, incertitudes/aléatoires).
• Interpréter des régularités et des tendances dans les données et inférer ou calculer des rapports entre les variables dans les expériences de laboratoire.
• Interpréter les systèmes chimiques en compilant, en organisant et en communiquant les données de laboratoire, ainsi qu’en sélectionnant les formats et les représentations de données appropriés.

Descripteur de compétence : Explorer les applications et les carrières en chimie.

Compétences globales : CM, PCRP, CSAG

Indicateurs de réussite :

• Faire des recherches sur l’innovation africaine en chimie.
• Comparer les visions du monde naturel des Wabanaki et des Occidentaux, notamment la manière dont la chimie et la connaissance de la matière sont véhiculées par les récits.
• Comparer Svante Arrhenius, Johannes Brønsted, Thomas Lowry et le développement des théories acido-basiques.
• Expliquer comment la synthèse de molécules organiques a donné naissance à la chimie organique.
• Décrire l’importance des perspectives multiples et de l’évaluation par les pairs dans la prise de décision scientifique et le développement de la thermochimie et de la chimie organique.
• Explorer les carrières dans le domaine de la chimie au Canada en fonction de ses intérêts.
• Discuter de la façon de transférer les compétences et les concepts appris en chimie à un parcours professionnel.