chimie ; acide base ; spectrophotométrie ; esterification et hydrolyse chimie : 30 min ; 10 points ; sans calculatrice ; d'après concours kiné St Michel 2005 |
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Quelle(s) affirmation(s) est (sont) exacte(s) ?
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Le méthane génère en présence de dichlore et de lumière, du chlorométhane et du chlorure d'hydrogène suivant l'équation : CH4 (g) = Cl2(g) --> CH3Cl(g) + HCl(g). Cette réaction (1) est exothermique.
corrigé Quantité de matière initiale des réactifs : V/ Vm = 1000 / 25 = 40 mol mélange équimolaire dont 20 mol méthane et 20 mol Cl2. |énergie libérée |= 20 E = 20*100 = 2 000 kJ = 2 MJ.
DC-H= 410 ; DCl-Cl= 240 ; DC-Cl= 330 ; DH-H= 430. corrigé énergie de cohésion de la molécule de chlorométhane à 25 °C, en kJ/mol ( 3 liaisons C-H ; une liaison C-Cl ) d'où E = 3DC-H + DC-Cl = 3×410 + 330 =1560 kJ/mol.
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Une solution aqueuse incolore S0 d'acide méthanoïque ( ou formique) présente un pH =3. Une solution S1 est obtenue en diluant 10 fois la solution S0 avec de l'eau. Une réaction limitée de constante Ka se produit entre l'acide méthanoïque et l'eau.
corrigé [H3O+]=10-3 mol/L conservation de l'élément carbone : [HCOOH]+[HCOO-]=C0. [HCOO-][H3O+] / [HCOOH] = 2 10-4. la solution reste électiquement neutre et HO- est négligeable en milieu acide : [HCOO-]=[H3O+]= 10-3 mol/L [HCOOH] = [HCOO-][H3O+] /2 10-4 = 10-6 /2 10-4 = 5 10-3 mol/L C0 = [HCOOH]+[HCOO-] = 6 10-3 mol/L = 6 mmol / L.
coefficient d'absoption molaire de la forme basique du BBT : e1= 2 105 cm-1 L mol-1. Longueur de la cellule spectrophotométrique : L= 1 cm pKa du couple acide base du BBT : 6,9 corrigé l'absorbance A est due à la forme basique notée A- et à la forme acide notée AH du BBT A= e0L[AH] + e1L[A-]= e0[AH] + e1[A-] conservation du BBT : [AH] + [A-]= C= 10-5 mol/L [A-][H3O+] / [AH] = 10-6,9 avec [H3O+] = 10-3. [A-] / [AH] = 10-3,9 soit [AH]= 103,9 [A-] voisin C=10-5 mol/L A- négligeable devant AH d'où : A = e0[AH] = 10510-5 = 1.
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Soit un mélange liquide contenant un ester A de formule C6H12O2, un alcool B, un acide carboxylique D et de l'eau. L'ester A est issu de l'acide D et de l'alcool B. Le système peut évoluer suivant deux réactions : - L'estérification : (1) alcool + acide = ester + eau. -et l'hydrolyse (2) : ester + eau = acide + alcool.
L'alcool B donne par oxydation ménagée
un produit E insensible au réactif de Tollens et sensible à la DNPH.
Quotient de réaction de la réaction d'estérification à l'équilibre Qr=4. corrigé Qr= [ester]éq[eau]éq/([alcool]éq[acide]éq)=4. [ester]éq=4[alcool]éq[acide]éq /[eau]éq = 4* 1*4/2 = 8 mol.
Le nombre d'atomes de carbone présent
dans l'acide D de formule CnH2nO2 est :
corrigé à l'équivalence du dosage acide base : CBVBE=CAVA ; 10 cmol/L = 0,1 mol/L CA=CBVBE= / VA =0,1 *20/20 = 0,1 mol/L concentration molaire (mol/L)* masse molaire (g/mol) = titre massique ( g/L) masse molaire de l'acide : M= tA/ CA=7,4/0,1 = 74 g/mol M= 12 n + 2n + 2*16 = 74 soit 14 n = 74-32 ; n = 42/14 = 3. C3H6O2 : acide propanoïque. |
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