Aurélie 07/03/12
 

 

   Connaissances de base, solutions aqueuses : concours technicien chimiste Montpellier 2011.




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Résoudre le système.
3x +y = 14 (1)
2x-5y = -19 (2)
(1) donne : y = 14-3x ; repport dans (2) : 2x-70 +15 x =-19 d'où x = 3
Par suite y = 14-3*3 = 5.

On veut acheter un cristal de germanium dont le prix HT est égal à 633 €.
Quel est le prix TTC de ce cristal ? Sachant que le taux de TVA en vigueur est de 19.6%
633*1,196 =757,07 €.
Le Vendeur consent à une réduction de 7%, quel est alors le prix TTC de ce cristal ?
Prix hors taxe après remise : 633 *0,93 =588,69 €.
prix TTC : 588,69*1,196 =704,07 €.

Pour une synthèse, on met en présence 3 moles de produit A, 0,5 mole de produit B et 0,3 mole de produit C. On obtient en fin de réaction 0,8 mole de produit A’ attendu.
Quel est le rendement de cette réaction ?
Le rendement est calculé  à partir du réactif limitant. On ne peut pas le trouver sans la connaissance des coefficients stoechiométriques de la réaction.
Pour des raisons d’économies on veut relancer la réaction sur une plus petite quantité de réactif, on utilise 0,5 mole de A. Quelle quantité de B et C faut-il introduire dans le milieu réactionnel pour se placer dans des conditions similaires aux précédentes ?
3 / 0,5 = 6 ; n(B) = 0,5 / 6 ~0,083 mol ; n(C) = 0,3 / 6 = 0,05 mol.

Compléter le tableau.
Grandeur
Unité
fréquence
hertz ( Hz)
tension
volt  ( V)
puissance
watt ( W)
concentration molaire volumique
mol/L
énergie
joule
pression
bar

Une colonne de chromatographie a un diamètre de 5 mm et une longueur de 25 cm.
Calculer sa section (en cm2) et son volume (en cm3).
S = p D2/4 = 3,14 *0,52 / 4 =0,19635 ~0,20 cm2.
V = S L = 0,19635*25 =4,908 ~4,9 cm3.
Donner également son volume en m3.
4,9 10-6 m3.

  Définir la densité.
On définit la densité d'un gaz par rapport à l'air comme le rapport de la masse d'un volume V de ce gaz à la masse du même volume d'air pris dans les mêmes conditions de température et de pression.
On définit la densité d'un liquide ou d'un solide par rapport à l'eau comme le rapport de la masse d'un volume V de ce liquide ou solide à la masse du même volume d'eau.

Pourquoi la pression d’un gaz dans une enceinte fermée augmente t elle si on augmente la température ?
La quantité de matière et le volume du gaz sont constants : la pression et la température sont proportionnelles.

Compléter le tableau.
Symbole
Désignation
Symbole
Désignation

générateur de tension

moteur

une pile

résistor
ou conducteur ohmique

ampèremètre

un condensateur

Compléter les tableaux.
Nom
Formule
Nom
Formule
éthanal
CH3CHO
nitrate d'argent
AgNO3
soude
NaOH
acide formique
HCOOH
acétone
CH3-CO-CH3
chlorure de sodium
NaCl
iodure de potassium
KI
permanganate de potassium
KMnO4
ion fer (II)
Fe2+
butane
CH3-CH2-CH2-CH3
benzène
C6H6
acide sulfurique
H2SO4

Elément
Symbole
Elément
Symbole
carbone
C
azote
N
oxygène
O
chlore
Cl
soufre
S
or
Au
aluminium
Al
cuivre
Cu
fluor
F
argon
Ar



Donner le nom des objets suivants ainsi que leurs fonctions :

a : réfrigérant à eau ( condensation des vapeurs lors d'une distillation ou d'un chauffage à reflux )
b : ampoule à décanter ( séparation de deux liquides non miscibles )
c : fiole jaugée ( préparation de solution titrée )
d :colonne à distillée ( distillation fractionnée )
e : ampoule de coulée ( ajout d'un réactif lors d'une synthèse )
f : flacon laveur ( isole le système de l'extérieur).




On dispose d’un litre d’une solution aqueuse de soude de concentration 1 mol/L. On souhaite préparer 250 mL d’une solution de soude 10-2 mol/L.
Quel volume de solution mère doit-on introduire dans une fiole de 250 mL ? Quel volume d’eau doit compléter la fiole ?
Facteur de dilution F= c0 / c =1 / 0,01 = 100. Volume de solution mère à prélever : 250 / 100 ~2,5 mL.
Volume d'eau : 250-2,5 = 247,5 mL.

Quelle masse de thymininose faut-il pour préparer V=100 mL aqueuse d’une solution C =2 10-2 mol/L de ce composé ? On donne M=134.13g/mol.
n = C V = 2 10-2 *0,100 = 2 10-3 mol.
m = n M =
2 10-3 *134,13 = 0,268 ~0,27 g.

L’acide vanillique (de formule brute C8O4H8 ) se présente sous la forme d’une poudre. Calculer sa masse molaire M.
M = 8*12,01 +4*15,99 +8 = 168,04 g/mol.
On veut faire V =20 mL de solution à C =10-4 mol/L de ce composé. Comment procède-t-on ?
n = C V =  10-4 *0,020 = 2 10-6 mol ; m = n M =2 10-6 *168,04 = 3,36 10-4 g.
On rappelle que les masses molaires de C, O et H sont respectivement de 12,01 g/mol, 15.99 g/mol et 1 g/mol.
Peser sur une balance de grande précision
3,36 10-4 g du solide et dissoudre ( eau distilée ) dans une fiole jaugée de 20 mL.

Calculer la masse molaire de l’acide sulfurique. Masse molaire en g/mol : O = 15.99, S = 32.08, H = 1.
M(H2SO4) = 2+32,08 + 4*15,99 =98,04 g/mol.

L’analyse élémentaire d’un composé de masse molaire 74,15 g/mol donne les valeurs suivantes :
C : 64.8% ; H : 9,4% ; N : 0% ; O :  0% ; F : 25.6%.
Quelle est la formule brute du composé qui correspond à cette masse ?  Proposer 3 structures pouvant correspondre à cette formule brute.
On donne masse molaire du C, H, O, N, F respectivement 12.01, 1, 15.99, 14.01, 18.99 g/mol.
CxHyFz.
12,01 x / 64,8 = 0,7415 ; x = 0,7415*64,8 / 12,01 = 4.
y /9,4 =
0,7415 ; y = 0,7415*9,4 ~7.
18,99 z / 25,6 = 0,7415 ; z = 0,7415*25,6 / 18,99 ~ 1.
C4H7F.
FCH2-CH2-CH2-CH3 ;
H3C-CH F-CH2-CH3 ; (H3C)2-C F-CH3.
 Comment nomme t on des molécules de même formule brute et de formule développée différente ? Isomères.

Calculer le pH d’une solution de concentration C =10-2 mol/L de soude.
pH = 14 + log C = 14 + log 0,01 = 12.
Qu’est ce que le pH d’une solution ?
Le pH est égal à l'opposé du logaritme à base 10 de la concentration en ion oxonium, exprimée en mol/L : pH= -log [H3O+ aq].
Avec quel appareil mesure ton le pH d’une solution ? pHmètre.
Parmi les solutions ci-dessous quelles sont celles qui sont acides ?
Potasse 0,05 mol/L ; acide acétique 0,05 mol/L (oui ) ; bicarbonate de potassium 1 mol/L ( oui ) ; coca cola -( oui ) ; méthanol ; eau distillée.



On mélange 50 mL d'une solution d'acide chlorhydrique à 0,1 mol/L et V2 mL d'une solution de soude à 0,1 mol/L. Le pH du mélange est égal à 10. Calculer le volume de soude V2.
Réaction acide base : H3O+aq + HO-aq = 2 H2O(l).
n(H3O+aq) initial = 50*0,1 = 5 mmol ; n(HO-aq) initial = V2*0,1 = 0,1 V2 mmol. Vtotal = 50+V2 mL.
Le pH final étant supérieur à 7, l'acide est en défaut. [HO-aq] final = 10-4 mol/L ; n(HO-aq) final = (50+V2)10-4 mmol.
n(HO-aq) réagissant = n(H3O+aq) initial =0,1 V2- (50+V2)10-4  = 5 ; V2 = 50,1 mL.




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