Physique chimie, concours adjoint technique de recherche et de formation Montpellier 2018. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts. . . . . . . .. .. ...... ... 1) On augmente la longueur d’un rectangle de 30 % et on diminue sa largeur de 30 %. Son aire a-t-elle varié ? Si oui, préciser cette variation en pourcentage. Aire initiale = longueur x largeur = L l. Aire finale = 1,3 L x 0,7 l = 0,91 L l. L'aire finale est égale à 91 % de l'aire initiale. 2) Un générateur idéal de f.e.m. E = 15 V transfère 540 J en 3,0 minutes à une association de conducteurs ohmiques.  a) Calculer la puissance électrique du transfert. Energie (J) / durée (s) = 540 / (3 x60) =3,0 W.  b) Quelle est l’intensité débitée par le générateur ? I = Puissance / E = 3 / 15 =0,2 A.  c) Quelle est la résistance équivalente de l’association de conducteurs ohmiques ? R = E / I = 15 / 0,2 =75 ohms. 3) Dans 25,0 g de méthane, combien y a-t-il :  a) de molécules de méthane ? 25 / M(méthane) = 25 / 16 =1,56 25 mol. 1,5625 x6,023 1023 =9,41 1023 molécules.  b) d’atomes d’hydrogène ? 4 x 9,41 1023 =3,76 1024. c) d’atomes de carbone ? 9,41 1023 . 4) Soient les unités de pression dans le Système International : 1 Pa = 1 N m-2 ; 1 bar = 105 Pa  ;1 atm = 101,325 kPa 1 Torr = 133,32 Pa a) Exprimer une pression de 1 000 bar en atmosphères. 1000 x105 =108 Pa ; 108 /101325=987 atm.  b) Exprimer une pression de 723 Torr en atmosphères. 723 x 133,32 =9,64 104 Pa. 9,64 104 / 101325=0,95 atm. 5) Un ballon sphérique est gonflé avec de l’hélium jusqu’à ce que son diamètre atteigne 30 m. Si la pression est de 740 torrs et que la température vaut 27°C, quelle est la masse d’hélium que contient le ballon ? Volume du ballon : 4 /3 p R3 =4 / 3 x3,14 x153 =1,41 104 m3. P = 740 x133,32=9,87 104 Pa. n = PV / (RT) = 9,87 104 x1,41 104 /(8,314 x(273+27))=5,58 105 mol. 5,58 105 xM(He) =5,58 105 x 4 =2,23 106 g. 6) Une lentille L1 de vergence 5 dioptries est-elle plus ou moins convergente qu’une lentille L2 de 5 cm de distance focale ? Justifier clairement la réponse. L2 : vergence = 1 /0,05 = 20 dioptries. L2 est plus convergente que L1. 7) Compléter le tableau suivant concernant les atomes et les ions : Nom arsenic polonium rubidium chrome mercure Palladium Tungstène iodure ion fer(III) ion magnésium cation césium ion chlorure Symbole As Po Rb Cr Hg Pd W I- Fe3+ Mg2+ Cs+ Cl- 8) Compléter le tableau suivant concernant les formules chimiques : alcool éthylique tétrachlorure de carbone chloroforme nitrate d'argent acide nitrique soude eau oxygénée dichromate de potassium permanganate de rubidium monoxyde de carbone C2H6O CCl4 CHCl3 AgNO3 HNO3 NaOH H2O2 K2Cr2O7 RbMnO4 CO 9) Compléter le tableau suivant en précisant la classe lorsqu’il s’agit d’un alcool. (CH3)3COH H3C--CH OH CH3 CH3-CH2-CO CH3 CH3 CHO HCOOH CH3 CH2 CH2 NH2 2,2 -diméthylpropanol propan-2-ol Butanone éthanal acide méthanoïque propylamine alcool tertiaire alcool secondaire cétone aldehyde acide carboxylique amine primaire 10) Compléter le tableau suivant décrivant la constitution de quelques atomes … symbole 2814Si 94Be 3216 S 3919K 199F nombre de protons 14 4 16 19 9 nombre de neutrons 14 5 16 20 10 nombre d'électrons 14 4 16 19 9 11) Ecrire l’équation de mise en solution du solide ionique de formule Al2(SO4)3. Quel est le nom de ce composé ? Sulfate d'aluminium Al2(SO4)3 (s) --> 2Al3+aq +3SO42-aq. 12)On considère les noyaux suivants 2412Mg, 2512Mg, 2612Mg d’abondances relatives respectives 79 % , 10% et 11%.  a) Qu’est-ce qui différencie ces trois atomes de magnésium ? Comment les qualifie-t-on ? Des isotopes ne se différencient que par leurs nombres de neutrons ; ils ont le même numéro atomique Z. b) Calculer la masse moyenne d’un atome de magnésium (on assimilera la masse de l’atome à la masse du noyau). Donnée : masse d’un nucléon m= 1,67.10 -27 kg. (24  x 0,79 +25 x0,10 +26 x0,11)x1,67 10-27 =4,06 10-26 kg. 13)Quel rapport représente la densité d’une espèce chimique solide ou liquide ? Masse d'un volume V du solide ou du liquide / masse du même volume d'eau. ... .... 14) Ecrire l’équation de la réaction de combustion complète du butane dans l’air. 2C4H10 +13  O2 --> 8CO2 + 10 H2O. 15) Pour vérifier la pureté d’un composé chimique on peut utiliser un banc Köfler. Quel paramètre permet-il de déterminer ? La température de fusion du solide. 16) On considère les couples (oxydant /réducteur) suivants : Al3+/Al de potentiel standard d’oxydoréduction E°= -1,66 V et Ag+/Ag de potentiel standard d’oxydoréduction E°= 0,80 V. a) Ecrire les demi-équations d’oxydoréduction. Al = Al3+ +3e- 3Ag+ +3e- =3Ag. b) En déduire l’équation d’oxydoréduction spontanée mettant en jeu ces deux couples. Al +3Ag+= Al3+ +3Ag. 17)Une étape de la synthèse industrielle de l’acide nitrique permet de former de l’oxyde d’azote NO et de l’eau à partir d’ammoniac NH3 et de dioxygène O2. Il s’agit d’une synthèse catalytique sur mousse de platine. Les réactifs et les produits sont tous gazeux.  a) Ecrire l’équation de la réaction, que l’on suppose totale. 4NH3 g + 5O2 g --> 4NO g + 6H2O g.  b) De quel type de catalyse s’agit-il ? Justifier. Catalyse hétérogène ( réactifs gazeux et catalyseur solide). c) Quel est le réactif limitant ? Calculer le volume d’oxyde d’azote formé à partir d’une masse d’ammoniac injectée de 1700 g et d’une masse de dioxygène de 1700 g. NH3 est le réactif limitant si le dioxygène provient de l'air. n(NH3) = 1700 / 17 = 100 mol. n(O2) = 1700 / 32 ~53 mol. n(NH3) / 4 = 25 ; n(O2)  /5 ~10,6 ( en défaut) n(NO) = n(O2 ) x4 /5 =53 x4 / 5 =42,5 mol . Volume molaire des gaz ; 24 L /mol ; 42,5 x24=1,02 103 litres. 18) On dose une solution Sa d’acide chlorhydrique par une solution Sb d’hydroxyde de sodium. a) Quelle est l’espèce acide présente dans la solution Sa ? Quelle est sa base conjuguée ? H3O+aq ; base conjuguée H2O. b) Quelle est l’espèce basique présente dans la solution Sb ? Quel est son acide conjugué ? HO- aq ; acide conjugué H2O. c) Ecrire l’équation de la réaction de dosage et justifier qu’il s’agit d’une réaction acido-basique. H3O+aq + HO- aq --> 2H2O. Transfert de proton entre H3O+aq + HO- aq. 19 ) a) Quel type de spectre est représenté ci-dessus ? Spectre IR.  b) Sur ce spectre la transmittance est portée en ordonnée. Quel paramètre figure en abscisse ? A quoi correspond-t-il ? nombre d'onde, inverse d'une longueur d'onde.  c) La transmittance de la bande d’absorption à 3400 cm-1 a pour valeur : T = 10%. Quelle est la valeur de l’absorption A correspondante ? T = 10-A ; log T = -A ; A = -log(0,1) =1. d) Sur le spectre de la molécule de Pentan-2-ol comment s’interprètent les deux massifs de bandes d’absorption situées entre 2700 et 3700 cm-1 ?  La liaison C- O est-elle détectable ? Le pic large correspond à OH lié et le pic plus fin à C-H. e) Le 2,2-diméthylpropan-1-ol est un alcool primaire. Quel est son lien d’isomérie avec le Pentan-2-ol ? Les chaines carbonnées sont différentes. Isomérie de structure.  f) Lequel de ces deux alcools présente un carbone asymétrique ? Justifier. Le pentan-2-ol possède un atome de carbone lié à 4 groupes d'atomes différents.  g) Lequel de ces deux alcools est une molécule chirale ? Justifier. Une molécule possédant un atome de carbone asymétrique est chirale.  h) Représenter les deux molécules par leur formule topologique.   i) Quelle autre technique de spectroscopie permettrait de différencier les deux alcools ? Comment ? RMN du proton. Le 2,2-diméthylpropan-1-ol présente d'un singulet ( 9 protons)  (3 groupes méthyles). 20)Cocher la ou les bonnes réponses.  a) Le rôle de l’hygiène et sécurité au travail est de :  -Prévenir et maîtriser les risques liés aux activités professionnelles. Vrai. - Mettre fin à toutes sources d’accident du travail. Vrai.  -Protéger l’environnement et favoriser un développement sûr et durable.  b) La première mesure de prévention est : - D’équiper l’agent de protections appropriées. Vrai. -De bien connaître son poste de travail. - De promouvoir au sein du laboratoire une culture de la prévention.  c) Qui réalise et fournit les fiches toxicologiques des produits chimiques : - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). - Institut National de la Santé, d’Etudes et de Recherches Médicales (INSERM). - Institut National de Recherche en Sécurité (INRS). Vrai. d) Que signifie le sigle FDS : - Fichier des Dangers pour la Santé. - Fiche Directive de Sécurité. -  Fiche de Données de Sécurité. Vrai. e) Qu’est-ce le point éclair d’un produit :  -La température à laquelle le produit s’enflamme spontanément. -La température à laquelle le produit s’enflamme en présence d’une flamme.Vrai. - La température de vaporisation du produit. 21)Répondre par « VRAI » ou « FAUX ». Justifier. a) Une fuite d’Argon, qui est un gaz sans toxicité chimique, est sans danger. Faux. L'argon peut provoquer l'asphyxie par réduction de la teneur en oxygène. b) Un acide chlorhydrique dilué à 0,01 mol/L peut encore être corrosif. Vrai. La concentration en ion oxonium est encore importante. c) Je peux utiliser un réfrigérateur domestique pour stocker les produits chimiques. Faux. On ne stocke pas de produits chimiques en présence d'aliments. 22) Citez 4 « EPI » pour l’utilisation de produits chimiques en sécurité. Gants, blouse, lunettes, appareils de protection respiratoire. 23) Quels sont les 3 principaux risques liés à l’utilisation de gaz en bouteille ? Incendie, explosion, intoxication ou asphysie. 24)Citer trois voies de pénétration de produits chimiques chez l’homme. Inhalation, contact avec la peau, ingestion, déglutition. 25) Donner de haut en bas la signification succincte des 4 pictogrammes de sécurité figurant sur ce bidon de produit chimique.

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