Connaissances générales en chimie. Concours Atrfp2 Lille 2015 



Exercice 1.
1.
Une extraction liquide-liquide. Dessinez le schéma du montage
Les liquides utilisés sont l’eau et le cyclohexane (d =0,78). Précisez les positions des phases organique et aqueuse. Indiquez la formule brute de l’eau et du cyclohexane. Indiquez à quelle famille appartient le cyclohexane.
La phase la plus dense, l'eau, occupe la partie inférieure de l'ampoule à décanter.
H2O et C6H12, cycloalcane.


2 . Une distillation de séparation d’un mélange alcool eau.
Dessinez le schéma du montage. Indiquez le sens de circulation de l’eau.
Citez le nom d’un alcool et donnez sa formule brute. Donnez le groupe fonctionnel ou caractéristique d’un alcool .
Ethanol C2H6O, groupe fonctionnel OH ( hydroxy)  fixé sur un carbone tétragonal.


3. Une filtration sur Büchner.
Dessinez le schéma du montage. Le vide est-il nécessaire ? Si oui, précisez le matériel utilisé
Précisez les positions du filtrat et du filtré.





Exercice 2. Conductimètre
Décrivez l’appareil.  Expliquez simplement le protocole d’utilisation.
La partie inférieure de la sonde du conductimètre est creusée d'une lucarne ; cele ci doit être immergée dans la solution dont on mesure la conductivité. La constante de cellule est cacartéristique de la sonde ; elle dépend de la distance des deux faces en regard de la lucarne et de la surface des faces en regard.
Quelle est la méthode de stockage de la cellule ?
Quelle est la grandeur de mesure et son unité ?

il est nécessaire d'étalonner le conductimètre : réglage de la température ( la conductivité dépend de la température) et connaitre la constante de cellule ou caractéristiques de la sonde de mesure donnée par le constructeur.

Le fabricant de conductimétres fournit une table de la conductivité d’une solution de chlorure de potassium à 0,1 mol/L pour toutes les températures allant de 15,0 et 30,0°C. Mesurer la conductance de cette solution de chlorure de potassium et la température de la solution ; cette table permet de déterminer la constante de la cellule utilisée. Un potentiométre d’étalonnage permet d’ajuster la valeur lue.


Ce appareil donne la conductivité de la solution en siemens mètre-1 ( S m-1).
Stockage court : eau distillée ; stockage long : à sec. Réhydraté dans l'eau distillée avant une nouvelle utilisation.
Exercice 3.
On vous demande de préparer une solution d’acide chlorhydrique 3M.
Les informations indiquées sur la bouteille commerciale sont :
Acide Chlorhydrique 3 7%, d= 1,19, M(HCl)=36,48 g /mol.
Quelle est la concentration molaire de cette bouteille ?
Préciser ensuite les calculs pour réaliser 500 mL d’une solution 3M.
Décrire le mode opératoire ainsi que le matériel utilisé pour réaliser cette solution demandée à 3M.

 Masse d'acide dans 1 L de solution commerciale : m = 1,19 *0,37 = 0,4403 kg = 440,3 g
Concentration C = 440,3 / 36,48 =12,07 ~12,1 mol/L.
Facteur de dilution F =  12,07 / 3 =4,02.
Volume de solution commerciale à prélever ( à l'aide d'une burette graduée) = 500 / 4,02 ~124  mL.
Verser dans une fiole jaugée de 500 m L contenant 1/3 d'eau distillée.
Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. Agiter pour rendre homogène.
Quel volume faut-il prélever de la solution que vous venez de préparer pour obtenir 100 mL d’une solution B diluée 10 fois, décrivez votre calcul et le mode opératoire.
Prelever 10 mL de la solution précédente à l'aide d'une pipette jaugée.
Verser dans une fiole jaugée de 100 m L Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. Agiter pour rendre homogène.









Exercice 4.
On vous demande d’extraire l’eugénol d’une solution aqueuse.
Indiquez 2 critères à prendre en compte dans le choix du solvant extracteur.
L'eugénol doit être très soluble dans le solvant extracteur et ce solvant ne doit pas être miscible avec l'eau.
Quel solvant choisissez-vous ? Ether.
Quelle précaution doit-on prendre pour manipuler le solvant choisi ?
L'éther est inflammable, travailler hors de toutes flammes.
Exercice 5
Quelles sont les unités de mesure et leur symbole ?
Masse volumique : kilogramme par mètre cube kg m-3 ; poids : newton N ; tension : volt V ;
pression atmosphérique : hectopascal hPa ; pH ( sans unité) ; température : dgré celcius °C, kelvin K.
Exercice 6.
Donner les formules des composés suivants et écrire la formule des ions obtenus lors de la mise en solution aqueuse de ces composés.
Chlorure de calcium : CaCl2(s) --> Ca2+aq + 2Cl-aq.
Chlorure de fer (II) : FeCl2(s)---> Fe2+aq + 2Cl-aq.
Chromate de potassium : K2CrO4(s) ---> 2 K+ aq+CrO42-aq.
Thiocyanate de sodium : NaSCN (s) ---> Na+ aq + SCN-aq .
Nitrate d'argent : AgNO3(s) ---> Ag+aq + NO3-aq.
Exercice 7. Compléter le tableau.
Nom nitrate d'argent acétone Sulfate de
potassium
Sodium ac éthanoïque Soufre Magnésium AluminiumButan-1-olammoniac
Formule AgNO3 C3H6O K2SO4 Na CH3COOH S Mg AlCH3(CH2)3OHNH3

8. Convertir et utiliser l'écriture scientifique.
0,203 g =203 mg = 2,03 102 g.
1,3 µL = 1,3 10-3 mL.
450 mmol = 0,45 mol =4,5 10-1 mol.

HCl, c = 10-3 mol/L : pH = - log c= 3.
25 dm3 =25 L = 2500 cL = 2,5 103 cL.
354 kcal = 354 *4,18 kJ ~1480 kJ = 1,48 106 J.



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