Préparateur en chimie : concours ATPL2 2009 Montpellier.

Dilution. On dispose d'une solution aqueuse de soude de concentration 1 mol/L. Comment procède t-on pour préparer 200 mL d'une solution aqueuse de soude de concentration 5 10-2 mol/L ? Facteur de dilution = concentration mère / concentration fille ; F = 1/0,05 = 20. Volume de la fiole jaugée : 200 mL ; volume de la pipette jaugée : 200 / 20 = 10 mL. Prélever 10 mL de solution mère à l'aide d'une pipette jaugée. Verser dans une fiole jaugée de 200 mL, compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. Boucher et agiter pour rendre homogène. Acide sulfurique H2SO4. Calculer la masse molaire de l'acide sulfurique. M=2+32+4*16 = 98 g/mol. Pour préparer un litre de solution d'acide sulfurique de concentration 0,1 mol/L, on dispose d’une solution commerciale à 98% en masse (d = 1,8) et d’eau distillée.  Indiquer précisément la manière de procéder, le nom des accessoires et les précautions à prendre. Masse de 1 L de solution commerciale : 1,8 kg = 1800 g Masse d'acide sulfurique pur : 1800*0,98 =1764 g Concentration ( quantité de matière dans 1 L) : m/M = 1764 / 98 = 18 mol/L Facteur de dilution = concentration mère / concentration fille ; F = 18/0,1 = 180. Volume de la fiole jaugée : 1000 mL ; volume de la pipette graduée : 1000 / 180 = 5,6 mL. Prélever 5,6 mL de solution mère à l'aide d'une pipette graduée. Verser dans une fiole jaugée de 1000 mL contenant un tiers d'eau distillée, compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. Boucher et agiter pour rendre homogène. Port de gants, blouse et lunette de protection. Acide acétique ( éthanoïque ). La formule brute de l’acide acétique est C2H4O2. Donner sa formule développée. Calculer sa masse molaire. M = 2*12 + 4+ 2*16 = 60 g/mol. Ecrire la réaction de dissociation de cet acide dans l’eau. CH3-COOH + H2O = CH3-COO- + H3O+.   Calculer le pH d’une solution de concentration 10-3 mol/L d’acide chlorhydrique. A quelle concentration correspond une solution dont le pH = 0 ? L'acide chlorhydrique est un acide fort : pH = -log C = -log 10-3 = 3. C = 10-pH = 1 mol/L ( à de telle concentration, il n'y a pas de relation simple entre pH et [H3O+].  Calculer le pH d’une solution de concentration 10-2 mol/L de soude. La soude est une base forte : pH = 14 +log C =14 + log 0,01 = 14-2 = 12. A quelle concentration correspond une solution dont le pH = 14 ? C = 1014-pH = 100 = 1 mol/L. Quels sont les principaux ions obtenus à partir des atomes Al, Li, K et Br ? Al ( colonne 3 de la classifiacation ) perd facilement 3 électrons et donne l'ion Al3+. Li, K ( colonne 1 de la classifiacation ) perdent facilement 1 électron et donnent l'ion Li+ et K+. Br ( colonne 17 ) gagne facilement un électron et donne Br-. Equilibrer la réaction ci-dessous :  2N2O5 --> 4 NO2 + O2. Écrire la formule semi-développée du 2,3-diméthylpentane. On considère 23892 U Combien cet atome possède-t-il d’électrons, de protons, de neutrons ? 92 électrons, 92 protons; 238-92 =146 neutrons. Donnez la formule développée de 4 composés ayant pour formule brute C4H8O présentant des fonctionnalités différentes, nommez les et dites à quelle famille chimique ils appartiennent. Quelle masse d’acide 6-aminohexanoïque faut-il pour préparer 100 mL d’une solution aqueuse 2.10-2 mol/L de ce composé ? On donne M = 131 g/mol. Quantité de matière n = C V = 0,02 *0,1 = 2,0 10-3 mol. masse = n M = 2,0 10-3 *131 = 0,26 g. Les analyses élémentaires de plusieurs composés donnent les mêmes valeurs : C 72% ; H 12% ; O 16%. Quelle peut être la valeur la plus petite de la composition massique de ces composés ? Quelle est la formule brute du composé qui correspond à cette masse ? Proposer 3 structures pouvant correspondre à cette formule brute. Formule brute CxHyOz. Masse molaire M = 12x + y + 16 z. Proposer 3 structures pouvant correspondre à cette formule brute. Compléter le tableau : Grandeur physique unité S.I ( nom) unité ( symbole) densité sans unité énergie joule J force newton N masse kilogramme kg poids newton N pression pascal Pa puissance watt W travail joule J fréquence hertz Hz température thermodynamique kelvin K Aire et volume. Un fil cylindrique a un diamètre d = 3 mm et une longueur l = 50 cm. Calculer sa section ( cm2) et son volume (cm3). Calculer sa masse sachant qu’il s’agit d’un alliage cuivre-or de masse volumique ρ = 18 g/cm3. S = 3,14 d2/4 =3,14 *0,32/4 =0,07065 ~0,071 cm2 ; V = S L = 0,07065 *50 =3,5325 ~3,5 cm3. masse : m = r V =18*3,5325 =63,59 ~64 g. Vous commandez 5 agitateurs magnétiques au prix unitaire de 400 € TTC. Le fournisseur vous offre une remise de 20% pour cet achat.  Quel sera le montant de votre commande ? En sachant que le taux applicable au matériel scientifique est de 19.6%, quel est le prix hors taxe de cette commande ? Prix HT : 400*5 / 1,196 =1672,24 €. Remise 20 % : 1672,24 *0,20 =334,45 €. Prix HT avec remise : 1672,24-334,45 =1337,79 €. Prix à payer : 1337,79*1,196 ~1600 €. Afin de pouvoir choisir la taille de flacons la mieux adaptée aux quantités de produits à conserver, votre prédécesseur a établi un tableau pour connaître le volume approximatif correspondant à la masse des composés cristallisés qu’il était amené à stocker après les avoir synthétisés. La taille des cristaux n’étant pas toujours la même, les conditions opératoires n’étant pas toujours identiques, le tableau est empirique. Les volumes en fonction des masses ne sont donc pas des fonctions rigoureusement linéaires. On peut constater dans ces trois tableaux que certains résultats sont aberrants. Lesquels ? Entourez la masse et le volume supposé correspondant pour les valeurs qui vous semblent aberrantes. Composé n°1 : m(g) 12 23 31 44 51 62 73 84 91 102 V(mL) 20 39 54 71 68 103 126 139 154 171 Composé n°2 : m(g) 14 21 33 45 52 60 74 82 93 101 V(mL) 23 49 53 72 83 96 102 131 145 162 Composé n°1 : m(g) 11 21 33 42 51 63 71 83 94 104 V(mL) 19 38 59 76 92 113 115 145 169 173 4 expérimentateurs, chargés d'étalonner une solution d'acide chlorhydrique, ont chacun effectué 5 mesures sur le même échantillon. Les résultats (concentrations en (mol/L) x1000) qu'ils ont obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant. Ils ont pu en déterminer la médiane, la moyenne arithmétique, l'erreur systématique, l'erreur systématique relative, la variance et l'écart-type de leurs mesures. Vous devez conclure quant à la précision et la justesse de leurs analyses, sachant que : L'erreur systématique relative κ, peut être utilisée pour exprimer un critère de justesse : un résultat sera considéré comme juste si κ ≤ 0,5 %. L'écart-type δ peut être utilisé pour exprimer un critère de précision : le résultat sera considéré comme précis si δ ≤ 0,05.10-3 mol/L. expérimentateur 1 2 3 4 moyenne arithmétique 10,10 10,01 9,90 10,01 erreur systématique 0,1 0,01 0,1 0,01 erreur relative 0,01 0,001 0,01 0,001 erreur relative en % 1 0,1 1 0,1 Justesse juste juste variance 0,00025 0,0295 0,0443 0,001075 écart type 0,016 0,17 0,21 0,03 précision précis précis Quel est le meilleur expérimentateur ? n°4, justesse et précision. Donner la signification des pictogrammes suivants : a :inflammable ; b : corrosif ; c : explosif ; d : comburant ; e : toxique ; f : nocif irritant. Le sodium. Comment est-il stocké ? Dans l'huile. Quelles précautions doit-on prendre pour le manipuler ?  port de gants, lunette et blouse, travailler en milieu anhydre. Comment doit-on le détruire ? Le mettre dans de l'alcool éthylique pur. Quel type d’extincteur utiliseriez-vous pour éteindre un feu de sodium ? Feux de métaux de classe D : extincteur à poudres spéciales. Nommer chaque partie du montage. 1 :ballon tricol ; 2 : .... ; 3 : colonne Vigreux ; 4 : thermomètre ; 5 : réfrigérant à eau ; 6 allonge coudée ; 7 : séparateur de fractions ; 8 : ampoule de coulée ; 9 : chaufe ballon ; 10 : élévateur à croisillons ; A : sortie de l'eau ; B : entrée de l'eau ; C : vers la trompe à eau. Il s'agit d'un montage de distillation fractionnée.

menu