Aurélie 19/06/07
 

sécurité, chimie générale, étude des matériaux concours technicien chimiste cnrs 2006 ( Rhone, Auvergne)

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Identifier les pictogrammes ci-dessous et indiquer le danger présenté.

Citer pour chaque pictogramme un produit chimique représentatif du risque.

Indiquer les consignes de prudence à adopter dans chaque cas.

 

(1) explosif : trinitrotoluène, pechlorate de sodium, tenir à l'écart de substances combustibles et à l'écart des sources de chaleur .

(2) danger radioactivité : uranium 235, radium.

(3) inflammable : éthanol, éther éthylique, conserver à l'écart de toute flamme ou source d'étincelles.

(4) corrosif : acide sulfurique, tenir à l'écart des bases, des réducteurs, des matières combustibles

Quel matériau doit-on utiliser pour conserver l'acide fluorhydrique ?

pas le verre, l'acier pour l'acide anhydre, bronze d'aluminium, plomb, certaines résines synthétiques pour les solutions de teneur inférieure à 70 %.

Quel est le danger particulier présenté par l'emploi de cet acide ?

L'acide fluorhydrique réagit avec les ions calcium et magnésium du corps humain. Il endommage les organes dont le fonctionnement correct dépend de ces ions.

Vous devez réaliser la dilution d'un acide dans l'eau. Quelle méthode doit-on utiliser parmi les trois propositions suivantes :

- Verser le volume adéquat d'eau dans l'acide.

- Verser le volume adéquat d'acide dans l'eau.

- Mélanger simultanément l'eau et l'acide.
Le calcium est un élément halogène, alcalin, alcalino-terreux.

Donner la définition de l'électronégativité.

aptitude que possède un atome à s'approprier le doublet de liaison l'associant à un autre atome.
- Citer deux éléments fortement électronégatif :

fluor, oxygène.

- Citer deux éléments faiblement électronégatifs. Comment peut-on les qualifier dans ce cas ?

sodium, magnésium : le caractère métallique est marqué.

Développer la configuration électronique du carbone 126C et du soufre 3216S.

L'atome de carbone possède 6 électrons répartis ainsi : 1s2 2s2 2p2.

L'atome de soufre possède 16 électrons répartis ainsi : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p4.

Donner les formules des composés chimiques suivants :
acétone
acide acétique
éthanol
acide nitrique
ac sulfurique
alumine
potasse
silice
soude
quartz
CH3-CO-CH3
CH3-COOH
CH3-CH2OH
HNO3
H2SO4
Al2O3
KOH
SiO2
NaOH

SiO2
Que signifient les sigles suivants :

RMN : résonance magnétique nucléaire.

DRX : diffractométrie de rayons X

MEB : Microscopie électronique à balayage

ATD : analyse thermique différentielle

ATG : Analyse thermogravimétrique

AFM :microscope à force atomique

Convertissez les longueurs et les volumes suivants dans les unités demandées :
0,55 mm = 5,5 10-4 m
0,55 mm = 5,5 105 nm
0,55 mm = 5,5 102 mm
0,55 mm = 5,5 106 angström
0,1 L = 100 cm3
1 dm3 = 1 L
0,1 mL =100 mL
1 m3 = 1000 L
Une jauge à vide indique 0,1 Torr, convertissez cette mesure en mbar et en Pa.

1 Torr = 133,4 Pa = 1,33 hPa 0,1 Torr = 13,3 Pa.

0,1 Torr = 0,133 hPa = 0,133 mbar.

Quel type de pompe utilise t-on pour réaliser dans une enceinte un vide de 10-2 Torr, puis 10-6 Torr et enfin 10-10 Torr. précisez dans les trois cas le type de vide atteint.

10-2 Tor
10-6 Torr
10-10 Torr
vide primaire
vide secondaire
ultra-vide
pompe à palettes.
pompe turbomoléculaire, de pompe à diffusion d’huile.
pompe ionique

 

 

 

Quelle est la définition de la solulité d'un matériau dans un solvant ? Donnez deux unités différentes pour exprimer cette solubilité ainsi qu'une méthode pour la mesurer.

A une température donnée, la solubilité est la quantité maximale de solide que l'on peut dissoudre dans 1 L de solvant.

unité : mol/L ou g/L.

Qu'est ce que le frittage d'une poudre ? Quel type de matériau peut-on obtenir par ce procédé ?

Consolidation d'un matériau en poudre sans fusion d’au moins l’un des constituants.

Le frittage est une bonne méthode d'obtention des céramiques.

Qu'est ce qu'un matériau nanostructuré ?

Un nanomatériau est constitué de nano-objets: leur taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres.

Les nano-objets sont structurés soit en surface, soit en volume : leur structure nanométrique confère aux matériaux des propriétés particulières.

Qu'est ce qu'un matériau nanocomposite ?

Les nano-objets sont incorporés dans une matrice d'oxydes ou de polymères , afin d'en modifier les propriétés physiques.

Donnez la définition d'une couche mince.

C'est une fine pellicule d'un matériau déposée sur un " substrat " ( autre matériau)
Donnez deux méthodes de préparation des couches minces.

Le dépôt sous vide ; la projection plasma ; l'ablation au laser

Comment peut-on mesurer l'épaisseur d'une couche ?

Interférences si la couche est transparente ; diffraction des RX.

Comment préciser sa rugosité ?

par microscopie électronique à balayage.

Quelle technique privilégier pour savoir si une poudre est cristallisée ?

Diffraction par le RX.

Quel type d'informations apporte la microscopie électronique à balayage ?

Construction d'une image de la surface du matériau.

Caractérisation microstructurale des matériaux et outil de contrôle industriel.

Quel type d'informations apporte l'analyse thermique différentielle ?

Etude du comportement des minéraux vis-à-vis de la chaleur : détection des changements de phases.
- Donner le principe de la méthode.

Mesure de la différence de température entre un échantillon et une référence. L'échantillon et la référence sont soumis à la variation de température ; à chaque changement de phase de l'échantillon, on observe une variation de température par rapport à la référence. Un thermocouple mesure cette variation de température.

Quelle méthode doit-on mettre en jeu pour savoir si un matériau subit une perte de poids avec la température ?

Thermogravimétrie

Quelles différences y a t-il entre un verre et un cristal ?

Le cristal est un assemblage d'atomes ordonné ; le verre est un solide amorphe, désordonné.

Le verre chauffé n'a pas de fusion franche comme un cristal ; dans le cas des verres on parle de transition vitreuse.

par quelles techniques peut-on les différencier ?

Diffraction des RX

Donnez deux exemples de propriétés physiques différenciant les matériaux à l'état de verre et à l'état cristallin.

Le verre est un matériau dur, transparent et cassant.

Le verre est un matériau amorphe. Le verre chauffé n'a pas de fusion franche comme un cristal ; dans le cas des verres on parle de transition vitreuse.

 
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