Aurélie 03/05/11
 

 

   Etage principal cryotechnique d'Ariane V : concours Mines d'Alès 2000.




Ecrire les symboles chimiques des éléments suivants :
élément
symbole
élément
symbole
carbone
C
magnésium
Mg
sodium
Na étain Sn
potassium K
mercure
Hg
chrome
Cr argon
Ar


Quel est le nom de l'élément ayant comme symbole ?
symbole
élément
symbole élément
Fe
fer
N
azote
O
oxygène
He
hélium
Au
or
Pt
platine
Al
aluminium
Si
silicium
B
bore
F
fluor





Compléter le tableau :
nom formule nom formule
sulfate SO42- sulfite SO32-
acide sulfurique
H2SO4 éther diéthylique
C2H5-O-C2H5
soude NaOH KOH hydroxyde de potassium
H3PO4 acide phosphorique
Fe3+ ion fer (III)
Cu2+ ion cuivre (II)
CH3COOH acide acétique ( éthanoïque )




 

Ecrire  ( formule semi-développée ) ou nommer le composé et indiquer la fonction chimique présente :

Composé
nom
fonction chimique
CH3-CO-CH3
acétone, propanone
cétone
C2H5-O-C2H5 éther diéthylique
ether
CH3-CH2-CH2-COOH
acide butanoïque
acide carboxylique
CH3-CH2-CO-NH2 propanamide
amide
(CH3)2NH diméthylamine
amine

Les espèces suivantes sont mises en solution dans l'eau.
Les solutions obtenues sont-elles acides, neutres ou basiques ?

Nom
acide
basique
neutre
HCl
x


NaCl


x
NaOH

x

NH3

x

CO2
x

 
En solution dans l'eau, préciser la gamme des pH selon une échelle. Indiquer les valeurs pour lesquelles la solution est acide, basique ou neutre.
à 25°C :
Equilibrer les équations suivantes :
MnO4-+ 5Fe2+ + 8H+→ 
Mn2+ + 5 Fe3++ 4 H2O
Cr2O72-
+ 14H++ 6 e- =  2 Cr3+ + 7 H2O.
C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O.
Al + 3 HCl →  AlCl3 + 1,5 H2.
Le dihydrogénophosphate de sodium NaH2PO4 possède des propriétés acide et basique en solution aqueuse. Justifier en écrivant les équations bilan.
H2PO4- est un acide : H2PO4- + H2O = HPO42- + H3O+.
 H2PO4- est une base : H2PO4- + H3O+ = H3PO4 + H2O.

L'éthanol est un solvant. Pour déterminer sa densité, on verse 50 mL d'éthanol dans une éprouvette graduée que l'on pèse sur une balance de précision : la masse mesurée est m = 94,3 g ; l'éprouvette vide a une masse m' = 53,8 g. On donne la masse volumique de l'eau 1 g / mL.
Définir la densité d'un liquide.
La densité d'un liquide est égale au rapport de la masse d'un certain volume du liquide à la masse du même volume d'eau.
Calculer la densité de l'éthanol.
masse d'éthanol = m-m' =94,3-53,8 =40,5 g ; masse de 50 mL d'eau : 50 g
Densité de l'éthanol d = 40,5 / 50 =0,81.




L'analyse élémentaire d'un composé organique déterminée par spectrométrie de masse donne C18H34O2.
Calculer sa masse molaire M.
M = 12*18 + 34 + 2*16 =282 g/mol.
Déterminer sa composition en masse.
%C : 12*18 /282 =0,766 ( 76,6 %) ; %H : 34 / 282 =0,121 ( 12,1 % ) ; % O : 32 / 282 = 0,113 ( 11,3 %)

Préparation d'une solution.
250 mL de solution ont été obtenus par dissolution de 24 g de sulfate de cuivre anhydre. Cu : 64 ; S = 32 ; O : 16 g/mol.
Ecrire la formule chimique du sulfate de cuivre.  CuSO4.
Quelle est la concentration molaire en soluté apporté ?
Masse molaire du sulfate de cuivre anhydre : M = 64 +32 +4*16 = 160 g/mol.
Quantité de matière en soluté : n = m / M = 24 / 160 =0,15 mol.
Concentration molaire en solut apporté : C = n / V =0,15 / 0,25 = 0,60 mol/L.
 
En déduire la concentration effective des ions.
CuSO4(s) --> Cu2+aq + SO42-aq.
[Cu2+aq]=[SO42-aq]=C=0,60 mol/L.

Sur l'étiquette d'un flacon d'acide nitrique, on peut relever les données suivantes : densité d = 1,4100 ; HNO3 70 % ; M = 63,0 g/mol.
Quelle est la concentration molaire de cette solution ?
Masse d'acide nitrique dans 1 L de solution :  m =1,4100*0,70 =0,987 kg = 987 g
Quantité de matière de HNO3 : m/M =987/ 63 =15,67 ~15,7 mol dans 1 L.
Quel volume dacide commercial devez-vous prélever pour préparer 0,3 L d'une solution aqueuse d'acide nitrique de concentration  1,5 mol/L ?
Facteur de dilution F = concentration mère / concentration fille = 15,67 / 1,5 =10,4467.
Volume  à prélever : 300 / F = 300 / 105,4467 ~28,7 mL.

Les définitions ci-dessous correspondent à des techniques analytiques couramment utilisées. Citer leur nom ?
Séparation solide / liquide : filtration.
Séparation de liquides non miscibles : décantation ( ampoule à décanter ).

Identifier les pictogrammes suivants :

pictogramme
signification
pictogramme signification
comburant
explosif
toxique
nocif, irritant
inflammable
corrosif

danger pour l'environnement

substances rdioactives
radiations ionisantes
risque biologique








Quells sont les éléments de protection individuelle indispensables lors d'expérience au laboratoire de chimie ?
Blouse, gants, lunettes de protection, chaussures de sécurité..
Quells sont les éléments de protection colective indispensables lors d'expérience au laboratoire de chimie ?
Extincteurs, douche, couverture, ventilation des salles.
Postes de sécurité microbiologiques.
Sorbonnes pour la protection contre le risque chimique, pour les produits volatils toxiques par inhalation
Ventilation correcte des locaux.
Conteneurs adaptés pour les produits souillés.
Stockage réglementaire des produits dangereux.
Signalisations des zones où sont manipulés des agents biologiques ou des radioéléments.

Une personne s'est brûlée à la main sur une plaque chauffante. Que faut-il faire immédiatemment ?
Arrosez immédiatement la brûlure avec de l'eau froide pendant cinq minutes.

Un étudiant est victime d'une projection d'une base dans les yeux. Quelle conduite adoptez-vous ?
Rincer abondamment à l'eau.

Répondre vrai ou faux sans justification.
- Le point éclair rend compte de la toxicité d'un produit chimique ( Faux).
Le
point d'éclair ou température la plus basse à laquelle le liquide donne suffisamment de vapeurs pour conduire, avec l'air ambiant,à un mélange gazeux qui s'enflamme en présence d'une flamme.
- Un composé chimique odorant présente obligatoirement des risques de nature toxique ( Faux ).
- L'eau de Javel libère du chlore en milieu acide. ( Vrai ).
-  Les peroxydes organiques sont stables ( Faux ).
- Les métaux alcalins réagisent violemment avec des composés organiques chlorés ( CHCl3, CCl4 ). ( Vrai ).
- Il faut graisser un détendeur avant de le placer sur une bouteille de dioxygène. (Faux ).
- Pour diluer un acide concentré on procède en versant l'eau dans l'acide. ( Faux).

Peut-on stocker dans la même armoire ?
- éther de pétrole et chloroforme : 
non solvant inflammable et solvant chloré
- solution de soude et du sodium :  non le sodium doit être maintenu en absence d'humidité
- acide nitrique et acide sulfurique :
oui
- peroxyde d'hydrogène et aluminium :
non réaction oxydoréduction exothermique

Récupération des produits.
Les produits chimiques suivants sont utilisés au cours d'un enseignement de travaux pratiques.

Cocher la case correspondante à leur mode d'élimination après manipulation.
composé
évier
bidon
récupération solvant
bidon
récupération
 acides minéraux
bidon
récupération
 acides organiques
bidon
récupération
bases et sels minéraux
acide nitrique ( 1 mol/L)


x


toluène

x



chlorure de sodium
0,1 mol/L
x




acide propanoïque
0,01 mol/L



x

chlorure de nickel
0,1 mol/L




x
acétone

x



acide chlorhydrique
10-6 mol/L
x




sulfate de chrome
10-5 mol/L




x
éther diéthylique

x



nitrate de baryum
10-3 mol/L




x
glucose 10-6 mol/L x




méthanol

x



hydroxyde de sodium
10-3 mol/L




x
acide acétique
10-8 mol/L
x




acide phosphorique
4 mol/L


x


ammoniaque 1 mol/L




x
acide malonique
0,1 mol/L



x

acétate de strontium
10-3 mol/L




x








menu