QCM : énantiomères, RMN, avancement d'une réaction. Concours kiné Berck 2015

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1. On considère les deux structures moléculaires de l'acide lactique :
Combien y a t-il d'affirmations exactes ? 2.
- Ces deux structures ont la même formulle brute C3H6O2. Faux.
C3H6O3.
- Ces deux structures sont images l'une de l'autre dans un miroir plan. Vrai.
 - Ces deux structures sont des stéréoisomères de conformation. Faux.

- Ces deux structures forment un couple d'énantiomères. Vrai.
-Il est possible de passer d'une structure à l'autre par une rotation autour d'une liaison simple. Faux.

2. Spectre RMN.

Masse molaire de la molécule M = 88 g/mol.

Parmi les molécules ci-dessous, indiquer celle qui correspond aux données.
- Acide butanoïque. Faux.
M(C4H8O2) =4*12+8+2*16= 88 g/mol.
Le spectre RMN indique la présence de -CH2-CH3 et d'un proton sans proche voisin.
Il ne peut pas s'agir d'un acide carboxylique, le déplacement chimique du proton COOH se trouve vers 9,5 ppm.
- Acide 2-méthylpropanoïque. Faux.
(CH3)2CH-COOH. M = 88 g/mol.
Le spectre RMN devrait indiquer un doublet et un multiplet.
- Méthanoate de propyle. Faux.
HCOO-CH2-CH2-CH3. M = 88 g/mol.
Il n'y a pas de proton sans proche voisin.
- Butanone. Faux.
M(C4H8O) = 4*12+8+16=72 g/mol.
- Propanoate de méthyle. Vrai.
H3C-CH2-COO-CH3.





3. Précipité.

Dans un becher contenant V1 = 35,0 mL d'une solution de chlorure de calcium de concentration en soluté apporté c1 = 290 mmol/L, on introduit un volume V2 = 20,0 mL d'une solution de phosphate de sodium de concentration en soluté apporté c2 = 120 mmol/L. Le phosphate de calcium précipite.
Cette réaction est supposée totale.
Calculer la masse de phosphate de calcium formé ( en mg).
372 ; 416 ; 567 ; 745 ; 835 ; aucune réponse exacte.

avancement (mmol)
3Ca2+aq + 2PO43-aq ---> Ca3(PO4)2 (s)
initial
0
V1c1=0,035*290
=10,15 mmol
V2c2=0,020*120
=2,4 mmol
0
fin
x
10,15-3x
2,4 -2x
x
Si Ca2+aq est en défaut : 10,15-3x=0 ; x = 3,38 mmol.
Si
PO43-aq est en défaut 2,4-2x=0 ; x = 1,2 mmol.On retient cette hypothèse.
Il se forme 1,2 mmol de phosphate de calcium.
M(
Ca3(PO4)2) =3*40,1 +2*(31+4*16)=310,6 g/mol.
m = 1,2 *310,6 =372,7 ~373 mg.
4. Déterminer la concentration finale des ions calcium ( en mmol/L).
0 ; 102 ; 119 ; 204 ; 312 ; aucune réponse exacte.
10,15 -3x = 10,15 -3*1,2 =6,55 mmol d'ion calcium dans 55 mL.
[Ca2+aq] =6,55 / 0,055 =119 mmol/L.

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5. Combustion du sodium dans le dioxygène.
Il se forme de l'oxyde de sodium Na2O(s). Le graphe ci-dessous représente l'évolution des quantités de matière des réactifs en fonction de l'avancement x.

Parmi les affirmations suivantes combien y en a t-il d'exactes ? 3.
- La courbe 1 correspond à l'évolution de la quantité de dioxygène en fonction de x. Vrai.
2Na(s) + ½O2(g)---> Na2O (s).
La pente de la courbe 1 est 4 fois plus petite  que celle de la courbe 2 ; ce qui correspond aux nombres stoechiométriques.
- Le réactif limitant est le sodium. Vrai.
La quantité finale de sodium est nulle.
- L'avancement maximal vaut 0,10 mol. Vrai.
0,20-2xmax = 0.
- La réaction terminée, une quantité de 0,10 mol de dioxygène a été consommée. Faux.
0,15-0,10 = 0,05 mol.
- Il se forme finalement 3,1 g d'oxyde de sodium. Faux.
Il se forme 0,10 mol de Na2O soit :0,10 M(Na2O) = 0,10 *(2*23+16) =6,2 g.

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