Concours adjoint technique principal de laboratoire 2010.

Aurélie 17/05/10

Concours adjoint technique principal de laboratoire 2010.

Optique.
D'un point de vue optique un microscope est constitué essentiellement d'un objectif et d'un oculaire que l'on assimilera chacun à une lentille .
A. l'objectif est une lentille convergente. Vrai.
B. l'oculaire est une lentille convergente. Vrai.
C. Lors de la mise au point, on modifie la distance entre l'objectif et l'oculaire. Faux.
On modifie la distance objectif-objet grâce à une crémaillère.
D. On peut modifier le grossissement du microscope en changeant d'objectif. Vrai.

Un objet pacé à 60 cm en avant d'une lentille convergente de centre optique O et de distance focale f' inconnue a son image A'B' de l'autre côté de la lentille à 30 cm de son centre optique.
La distance focale ( en cm) de la lentille vaut ( 20 ; 30 ; 60 ; 90 )

En plus du matériel classique de connexion ( fils, interrupteur...) choisir parmi les lots de matériels suivants celui ou ceux qui permettent) d'étudier la décharge oscillante d'un condensateur dans une bobine.
A. un condensateur, une bobine, un conducteur ohmique, un générateur basse fréquence, un oscilloscope numérique.
B. un condensateur, une bobine, un conducteur ohmique, un générateur basse fréquence, un oscilloscope analogique.
C. un condensateur, une bobine, un conducteur ohmique, une alimentation stabilisée, un oscilloscope analogique.
D. un condensateur, une bobine, un conducteur ohmique, une alimentation stabilisée, un oscilloscope numérique.
E. un condensateur, une bobine, un conducteur ohmique, une alimentation stabilisée, un système d'acquisition de données relié à un ordinateur.

Choisir le ou (les) montage(s) correct(s) pour mesurer ou calculer l'intensité du courant traversant la diode.

L'ampèremètre doit être monté en série avec la diode et le conducteur ohmique de protection. Montages 1 et 2.
Le volmètre doit être monté en dérivation aux bornes du conducteur ohmique de résistance R = 100 ohms ; puis diviser la tension mesurée en volts par 100. Montage 3.

Une tension électrique est appliquée en voie 2 d'un oscilloscope. L'écran affiche le tracé ci-dessous. Le zéro ( 0 V) est réglé au centre de l'écran.
Déterminer la période, la fréquence et la valeur maximale de cette tension.
CH1 : 1,0 V/div GND ; CH2 : 0,50 V / div DC ; TB = 200µs ; TR : CH2+DC.

La fréquence est l'inverse de la période exprimée en seconde : f = 1/0,001 = 1000 Hz.

La cuve à onde sert à :
A. produire des ondes acoustiques. Faux.
B. Etudier des ondes à la surface de l'eau. Vrai.
C. Illustrer par exemple des interférences. Vrai.
D. Etudier des vibrations mécaniques de fréquences supérieures à 10 kHz. Faux.

Un stroboscope est un appareil qui : :
A. est indispensable à la détection de mouvements. Faux.
B. Emet des flashs lumineux à intervalle de temps régulier. Vrai.
C. Est adapté à la mesure des fréquences d'oscillations mécaniques situées entre quelques Hz et quelques kHz. Vrai.
D. Est adapté à la mesure des fréquences d'oscillations mécaniques situées entre 50 kHz et 500 kHz. Faux.

Pendule simple.
Proposer une liste de matériel à mettre à la disposition du professeur pour étudier une relation entre la période du pendule et la longueur de celui-ci. Schématiser le montage à réaliser.
Fils de différentes longueur ; masse marquée, pince et support, mètre et chronomètre.

On dispose au laboratoire d'une solution d'eau oxygénée de concentration molaire volumique C = 5,0 10^-1 mol/L. Pour préparer 250 mL d'une solution d'eau oxygénée à 0,010 mol/L, il faut utiliser pour la dilution :
A. 1 pipette jaugée de 50 mL, une fiole jaugée de 250 mL. Faux.
B. 1 becher de 50 mL, une fiole jaugée de 250 mL. Faux.
C. 1 pipette jaugée de 5 mL, une fiole jaugée de 250 mL.Vrai.
D. 1 pipette jaugée de 10 mL, une fiole jaugée de 500 mL. Faux.
A. 1 becher de 50 mL, un erlenmeyer de 250 mL. Faux.
Le facteur de dilution vaut F = 0,50 / 0,010 = 50. le volume de la pipette jaugée est égal à 250 / 50 = 5,0 mL.

Une solution placée dans un tube à essais contient des ions argent et des ions ferriques. On y ajoute une solution de thiocyanate de potassium en excès, on observe :
A. l'apparition du précipité blanc et d'une coloration rouge. Vrai.
B. l'apparition d'un précipité blanc seulement. Faux.
C. l'apparition d'un précipité blanc seulement. Faux.
D. l'apparition d'un précipité jaune seulement. Faux.

Solution tampon.

N°
Composants
mélange
gamme de pH à 25 °C

A
B

1
KH₂PO₄ à 0,1 M
NaOH à 0,1 M
50 mL A et x mL de B
Amener à 100 mL ( eau )
6,2 - 8,0

2
Tris 0,2 M
HCl 0,1 M
50 mL A et x mL de B
Amener à 100 mL ( eau ) 7,0 - 9,0

3
Na₂B₄O₇ ( borax) 0,025 M
HCl 0,1 M
50 mL A et x mL de B
Amener à 100 mL ( eau ) 8,0 - 9,1

solution tampon 1
solution tampon 2
solution tampon 3

pH
x(mL)
pH
x(mL) pH
x(mL)

5,8
3,6
7,0
46,6
8,0
20,5

6,0
5,6
7,2
44,7 8,2
18,8

6,2
8,1
7,4
42,0 8,4
16,6

6,4
11,6
7,6
38,5 8,6
13,5

6,6
16,4
7,8
34,5 8,8
9,6

6,8
22,4
8,0
29,2

7,0
29,1
8,2
22,9

7,2
34,7
8,4
17,2

7,4
39,1
8,6
12,2

7,6
42,8
8,8
8,5

7,8
45,3
9,0
5,7

8,0
46,7

Un professeur a besoin de 500 mL de solution tampon à pH = 7,00 pour étalonner les pHmètres. Pour la confectionner il faut utiliser :
A. 233 mL HCl 0,1 M+ 250 mL KH₂PO₄ à 0,1 M et compléter à 500 mL avec de l'eau distillée. Faux.
On doit utiliser NaOH avec KH₂PO₄et non HCl.
B. 145,5 mL NaOH 0,1 M + 250 mL KH₂PO₄ à 0,1 M et compléter à 500 mL avec de l'eau distillée. Vrai.
à partir de 250 mL de A il faudrait : 250*29,1/50 =2145,5 mL NaOH.
C. 233 mL HCl 0,1 M+ 250 mL de tris 0,2 M et compléter à 500 mL avec de l'eau distillée. Vrai.
à partir de 250 mL de A il faudrait : 250*46,6/50 =233 mL HCl.
A. 102,5 mL HCl 0,1 M+ 250 mL Na₂B₄O₇ à 0,025 M et compléter à 500 mL avec de l'eau distillée. Faux.
La gamme de pH est 8,0 - 9,1 avec ce mélange.

Pour le stockage de longue durée des électrodes pH-métriques, on les place :
A. dans de l'eau distillée. Faux.
B. dans de l'acide chlorhydrique à 3,0 mol/L. Faux.
C. dans une solution de chlorure de sodium à 3,0 mol/L. Faux.
D. dans une solution de chlorure de potassium à 3,0 mol/L. Vrai.
E. dans l'air. Faux.

Un enseignant désire faire réaliser par ses élèves, le titrage pHmétrique d'un volume V_A = 20,0 mL d'une solution d'acide sulfamique NH₂SO₃H ( détartrant pour cafetière ) de concentration inconnue par la soude à C_B = 0,50 mol/L. Ces deux solutions seront placées dans des flacons étiquetés. Faire la liste du matériel pour un poste de travail.
Burette graduée, erlenmeyer, agitateur magnétique, 2 flacons étiquetés, deux bechers de 50 mL, pipette jaugée de 20,0 mL et pipeteur, pH-mètre.
Quelles indications et/ou pictogrammes doivent être portées sur le flacon de soude ?

Provoque de graves brûlures ; port de gants et lunettes de protection.
L'acide sulfamique se dissociant totalement dans l'eau, il se trouve sous forme NH₂SO₃^-aq + H₃O⁺aq. L'équation du titrage est alors : H₃O⁺aq + HO^-aq = 2H₂O(l).

Déterminer la concentration de la solution d'acide sulfamique.
Le volume équivalent est égal à V_E= 10 mL ( Brusque saut de pH et la courbe dpH/dv présente un pic ).
A l'équivalence les quantités de matière des réactifs sont en proportions stoechiométriques :
CV_A = C_B V_E ; C = C_B V_E / V_A =0,5*10/20 = 0,25 mol/L.
On donne la zone de virage [10 - 12 ] du jaune d'alizarine.
Expliquer pourquoi cet indicateur coloré ne convient pas pour repèrer l'équivalence.
Lors du titrage acide fort base forte, le pH de l'équivalence est égal à 7 ; la zone de virage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent.

Pour mettre en évidence l'éthanal dans l'expérience de la lampe sans flamme, le professeur place un réactif dans un flacon comme le montre les schémas suivants. Afin d'entretenir la lampe sans flamme, il demande au préparateur que l'ensemble soit relié à une trompe à eau avec fiole de garde. Quel est le montage qui convient ?

2 ne convient pas : le produit issu de la réaction doit barboter dans le réactif.
3 ne convient pas : en cas de de retour d'eau, celle-ci pourrait passer dans le flacon du réactif.
4 ne convient pas : la fiole de garde doit être placée juste avant la trompe à eau.

Nommer les différents éléments de verrerie et indiquer ceux qu'il faudrait utiliser pour un montage d'hydrodistillation.

1 : réfrigérant à eau ; 2 : thermomètre ; 3 : ampoule à décanter ; 4 : support ; 5 : erlenmeyer ; 6 : colonne Vigreux + thermomètre ; 7 : élévateur à croisillons ; 8 : tricol avec ampoule de coulée ; 9 : chauffe ballon.

1 : ballon ; 2 : tête de colonne ou allonge coudée ; 3 : réfrégirant ; 4 : chauffe ballon ; 5 : erlenmeyer ; 6 : élévateur à croisillons. Le thermomètre n'est pas utile. Un support doit maintenir le réfrigérant à eau.

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