Préparateur en chimie : concours ATPL2 2010 Clermont-Ferrand

Aurélie 13/04/11

Préparateur en chimie : concours ATPL2 2010 Clermont-Ferrand.

Donner les symboles chimiques des éléments suivants :
Azote (N) ; Mercure (Hg) ; Potassium (K) ; Platine (Pt) ; Manganèse (Mn) ; Brome (Br)
Donner les formules des composés suivants :
Méthanol : CH₃OH ; Eau oxygénée : H₂O₂ ; Propane : C₃H₈ ;
Nitrate d’argent : AgNO₃ ; Carbonate de calcium : CaCO₃ ;
Dihydrogénophosphate de sodium : NaH₂PO₄.

Donner les noms des formules chimiques suivantes :
CH₃COOH : acide éthanoïque ou acétique ; C₂H₅-O-C₂H₅ : éthoxyéthane ou diéthyléther ;
CH₃-CH₂-CH₂OH : propan-1-ol ; KMnO₄ : permanganate de potassium ;
NH₃(g) : ammoniac ; NaClO : hypochlorite de sodium.

Définir les termes suivants :
Exothermique : le système cède de l'énergie au milieu extérieur.
Sublimation : transformation physique, un solide passe directement à l'état gazeux
Fusion : transformation physique : passage d'un solide à l'état liquide.
pH : potentiel hydrogène.

Sur l’étiquette d’un flacon contenant de la soude, on lit :
Densité : 1,33 ; soude : 30,5 % ; PM : 40.0.
Quelle est la concentration en mol/L de cette solution commerciale ?
Masse d'un litre de soude : 1,33 kg = 1330 g.
Masse de soude dans un litre : 1330 *0,305 =405,65 g.
Masse molaire de la soude NaOH : M = 23+16+1 = 40,0 g/mol.
Quantité de matière n = m /M =405,65 / 40 = 10,1 mol dans 1 L.
Calculer les concentrations molaires des espèces ioniques présentes dans une solution obtenue par dissolution de 2,84 g de sulfate de sodium dans un litre d’eau distillée.
On donne les masses molaires (en g.mol^-1) : O = 16 ; S = 32 ; Na = 23.
M(Na₂SO₄) = 23*2 +32 +4*16 =142 g/mol.
Quantité de matière de soluté : n = m / M=2,84 / 142 =2,00 10^-2 mol dans 1 L
Na₂SO₄(s) =2 Na⁺aq +SO₄^2-aq.
[Na⁺aq] =2*2,00 10^-2 = 4,00 10^-2 mol /L ; [SO₄^2-aq] = 2,00 10^-2 mol /L.
Equilibrer les réactions chimiques suivantes :
C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O
CuCl₂aq + 2NaOH aq → Cu(OH)₂(s) + 2NaCl aq
PbSO₄(s) + 2KOH aq → Pb(OH)₂(s) + K₂SO4aq
Zn(OH)₂(s) + 2HCl aq → ZnCl₂(s) +2 H₂O
MnO₄^- + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ +5 Fe³⁺ +4 H₂O.

On veut préparer une solution tampon pH = 4,00 à partir de l’hydrogénophtalate de potassium (HOOC-C₆H₄-COOK). Il faut faire une solution à 0,05 mol.L^-1.
Calculer la masse de solide à peser pour préparer un litre de solution tampon. Donner la définition d’une solution tampon.
On donne les masses molaires (en g.mol^-1) : H = 1 ; O = 16 ; K = 39 ; C = 12.
Couple acide / base : HOOC-C₆H₄-COOH / HOOC-C₆H₄-COO^- ) pK_a1 = 3,54 à 25°C.
Masse molaire de (HOOC-C₆H₄-COOK) : M = 8*12+6+4*16=166 g/mol.
masse = n M = 0,05 *166 = 8,3 g.
pH = pK_a1 + log ([HOOC-C₆H₄-COO^-] / [HOOC-C₆H₄-COOH]).
log ([HOOC-C₆H₄-COO^-] / [HOOC-C₆H₄-COOH]) =4-3,54 = 0,46 ; [HOOC-C₆H₄-COO^-] / [HOOC-C₆H₄-COOH] =2,884.
De plus : [HOOC-C₆H₄-COO^-] + [HOOC-C₆H₄-COOH] = 0,050 mol/L.
[HOOC-C₆H₄-COO^-] + [HOOC-C₆H₄-COO^-] / 2,884 =[HOOC-C₆H₄-COO^-](1+1/2,884) =0,050
[HOOC-C₆H₄-COO^-] = 0,050 / 1,347 =0,0371 mol et [HOOC-C₆H₄-COOH] = 0,05-0,0371 =0,0129 mol.
Il faudra ajouter, par exemple 13 mL d'acide chlorhydrique à 1 mol/L.
Une solution tampon modère les variations de pH suite à l'ajout modéré de base forte ou d'acide fort.
Le pH d'une solution tampon ne varie pas lors d'une dilution modérée.

Parmi les méthodes de séparation suivantes :
Filtration, distillation, tamisage, évaporation, centrifugation, décantation
Quelle(s) est (sont) celle(s) qui permet(tent) de séparer ?
- un solide d’un liquide : filtration
- des solides de taille différente : tamisage
- différents liquides non miscibles : décantation
- différents liquides miscibles : distillation

Parmi les solutions aqueuses suivantes de concentration 1 mol. L^-1, quelles sont celles qui sont acides et celles qui sont basiques :
NaOHaq ( base ) ; NH₄OHaq ( base ) ; CH₃COOHaq ( acide ) ; HClaq ( acide ) ; Na₂CO₃aq ( base ) ; H₂SO₄aq ( acide ) ; HNO₃aq ( acide ) ; LiOHaq ( base ).
Quelles sont parmi ces solutions couramment utilisées en travaux pratiques, les solutions réductrices et les solutions oxydantes :
H₂O₂ (33 %) ( oxydant ) ; KMnO₄aq (0,01 mol.L^-1) ( oxydant ) ; Na₂S₂O₃aq (0,1 mol.L^-1) ( réducteur ) ; K₂Cr₂O₇aq (1 g. L^-1) ( oxydant ) ;
I₂aq (10^-2 mol.L^-1) ( oxydant ) ; FeCl₂aq (0,1 mol.L^-1) ( réducteur ).

Les pictogrammes de danger ont changé depuis 2008 avec le SGH (Système Général Harmonisé). Donner la signification des pictogrammes suivants :

Dans l'ordre : substance corrosive, gaz sous pression, substance cancerigène, comburant.

Les ogives des bouteilles de gaz ont une couleur particulière qui permet d’identifier le gaz contenu. Donner le nom des gaz associé aux couleurs suivantes :
Ogive noire : azote
Ogive grise : dioxyde de carbone
Ogive verte avec la lettre N en noir : gaz inerte / asphixiant
Ogive blanche : dioxygène
Ogive marron : hélium
Ogive rouge : gaz inflammable.

Gestion des déchets chimiques :
Donner le mode d’évacuation approprié (container spécifique pour déchets solides, container spécifique pour déchets liquides, poubelle, évier, container solvants halogénés, solvants non halogénés), pour les produits suivants :
- Solution de KCl à 0,1 mol.L^-1 : évier
- Acétate d’éthyle : solvants non halogénés
- Solution contenant des ions Pb²⁺ : container spécifique pour déchets liquides
- Chloroforme : container solvants halogénés
- flacon en verre ayant contenu du méthanol : container spécifique pour déchets solides,
- Ether : solvants non halogénés.

Un extincteur n’est efficace que s’il est adapté au feu qu’il est appelé à combattre.
Citer les classes de feu et donner un exemple pour chaque classe.
Les feux sont classés en 4 classes: A : feux de solides ; B : feux de liquides ; C : feux de gaz ; D : feux de métaux. On y ajoute les feux d'origine électrique E.
sable ( feu de métaux type D) ; seaux d'eau ( feu de solide type A ); extincteur à eau avec additifs (feux de liquides type B) ; extincteur à CO₂( feu d'origine électrique) ; extincteur à poudre ( feu de gaz).

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