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d'après
concours
adjoint technique de recherche et formation,
préparateur en chimie
(
Bourgogne 2005)
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Nomenclature
: réponses
écrites en bleu.
- Ecrire les symboles chimiques des
éléments suivants : fluor (
F) ; mercure (
Hg ) ; iode
(I) ; cuivre
(Cu) ; arsenic (
As) ; nickel
(Ni).
- Donner les noms des éléments et des
produits chimiques correspondant aux symboles ou aux
formules brutes suivantes :
C6H6
benzène ; Xe :
xénon ; Cs : scandium
; Cu(OH)2 : hydroxyde de
cuivre II ; W :
tungstène ;
CH3COOH : acide
éthanoïque ou acétique.
- Ecrire les formules chimiques des composés ou
des ions suivants :
eau oxygénée
H2O2 ;
amonium
NH4+ ;
sulfite
SO32-
; butanal :
CH3-CH2-CH2-CHO
; sulfate
SO42-
; butan-2-one :
CH3-CO-CH2-CH3.
- Ecrire l'équilibre acido-basique du couple
hydrogénocarbonate / carbonate.
HCO3- =
H+ + CO32-.
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Analyse qualitative par voie
chimique :
- Caractérisation des halogènes :
l'analyse d'un halogène noté X peut
être basée sur la précipitation de
l'halogénure d'argent, produit par l'addition de
nitrate d'argent.
- Quelle est la formule du nitrate d'argent ?
AgNO3.
- Quelle est la formule de l'halogénure d'argent ?
AgX.
- Ecrire la réaction de précipitation entre
X- et le nitrate d'argent :
X- + Ag+
--> AgX (s).
- En supposant que le produit obtenu soit le chlorure
d'argent, quelle est la couleur du
précipité ? blanc qui
noirçit à la lumière.
- Le chlorure d'argent est soluble dans l'ammoniaque.
vrai ou faux sans
justifier.
- Analyse fonctionnelle : répondre vrai ou faux
en justifiant brièvement.
- Un acide carboxylique tel que l'acide benzoïque (
formule C6H5COOH) est soluble dans
la soude. vrai
La réaction acide base
conduit au benzoate de sodium
C6H5COO -
Na+, entièrement ionisé, donc
soluble dans un solvant polaire comme l'eau.
- L'eau et l'éther sont miscibles si la
température est supérieure à
37°C. faux
A cette température l'ether
est un gaz, insoluble dans l'eau.
- Les cétones peuvent être
caractérisées par la
2,4-dinitrophénylhydrazine.
vrai
formation d'une hydrazone, solide
jaune, caractéristique du groupe carbonyle des
aldehydes et cétones.
- L'acidité est un critère suffisant pour
caractériser les acides carboxyliques.
faux .
L'acidité ( pH<7 à
25°C ) met en évidence un milieu acide, acide
minéral ou acide carboxylique.
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Préparation
d'une solution
- Vous devez préparer 100 mL d'une solution
aqueuse de sulfate de cuivre II de concentration 0,1
mol/L à partir de CuSO4
pentahydraté.
- Donner la formule brute de CuSO4
pentahydraté et calculer sa masse molaire ( Cu :
63,5 ; S : 32 ; H : 1 ; O : 16 g/mol)
CuSO4 , 5H2O
; M = 63,5+32+4*16+5*18 = 249,5 g/mol.
- Donner l'expression de la masse de CuSO4
pentahydraté en fonction du nombre de moles et de
la masse molaire. Indiquer les unités.
masse (g) = quantité de
matière (mol) * masse molaire (g/mol).
- Quelle est la masse de CuSO4
pentahydraté nécessaire pour
préparer la solution ?
quantité de matière
(mol) = volume solution (L) * concentration (mol/L) =
0,1*0,1 = 0,01 mol
masse 0,01*249,5 = 2,5 g.
- Faire la liste du matériel et de la verrerie
nécessaire pour cette préparation.
balance de précision,
coupelle de pesée, spatule, bécher, pisette
+ eau distillée, fiole jaugée 100 mL,
agitateur magnétique.
- Décrire le mode opératoire complet.
pesée de 2,5 g de solide ;
dissoudre dans un bécher conteant de l'eau
distilée ; placer dans la fiole jaugée ;
rincer le bécher ; compléter la fiole
jaugée jusqu'au trait de jauge avec de l'eau
distillée ; agiter pour rendre
homogène.
- Un décapant contient de
l'HCl. On le dilue 100 fois et on dose 10 mL de la
solution diluée par une solution de NaOH de
concentration 0,01 mol/L. L'équivalence est
obtenue pour un volume de 13,1 mL ( Cl : 35,5 ; H : 1
g/mol).
- Le décapant est-il très acide ou
faiblement acide ? Justifier brièvement.
Le volume de la prise ( 10
mL) et le volume de soude à l'équivalence
sont voisins, donc les concentrations de la soude et de
l'acide dilué sont proches. HCl dans le
décapant à une concentration proche de 1
mol/L : donc très
acide.
- Quel est l'équation bilan du dosage ?
H3O+ +
HO- = 2H2O ou HCl + NaOH = NaCl
+H2O.
- Déterminer la concenration molaire de la
solution diluée à l'équivalence.
CaVa =
CbVb soit Ca =
CbVb / Va =0,01*13,1 /
10 = 0,0131 mol/L.
- En déduire la concentration molaire et massique
de l'acide du décapant.
C= 100*0,0131 = 1,31 mol/L ;
masse molaire HCl :M= 36,5 g/mol ;
concentration massique (g/L) = masse molaire (g/mol) *
concentration molaire (mol/L) = 1,31 *36,5 = 47,8
g/L.
- Quelles précautions doit-on prendre pour
manipuler le décapant ?
port de blouse, gants et
lunette de protections.
- Un étudiant reçoit une projection de
décapant sur la main, que faîtes-vous ?
Laver à grande
eau.
- Sur un flacon d'alcool
benzilique, on peut lire l'indication suivante d=
1,04.
- Que représente d ?
densité de cet alcool
par rapport à
l'eau.
- Quelle est la masse volumique de l'alcool benzilique
? 1,04 g/cm3 ou
1040 kg m-3.
- Le dihydrogénophosphate
de sodium NaH2PO4 possède
des propriétés acide et basique en solution
aqueuse. Justifier en écrivant les
équations bilan.
H2PO4-
acide du couple H2PO4- /
HPO42- :
H2PO4- =
HPO42- + H+
H2PO4- base du
couple H3PO4 /
H2PO4- :
H3PO4 =
H2PO42- +
H+
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Sécurité
- Compléter les phrases suivantes en choisissant
une ou plusieurs réponses :
- Certains composés présentent un risque
d'incendie parce qu'il peuvent être :
carburants, volatils,
comburants, ininflammables.
- Les extincteurs doivent être
révisés périodiquement. Quelle est
cette périodicité ? tous les 5 ans,
annuelle,
semestrielle, trimestrielle.
- Indiquer le principal risque lié au produits
suivants : dérivés du mercure
(très toxique)
; brome (toxique et
irritant), tétrachlorométhane
(vapeurs nocives) ;
chloronitrobenzène
(cancèrogène pour
l'homme).
- Parmi les règles de sécurité
concernant les bouteilles de gaz sous pression
décrites ci-dessous, quelles sont celles à
respecter lorsqu'on les manipule ?
- Vider entièrement la bouteille.
- La bouteille doit être
fixée solidement au mur.
- Pour déplacer la
bouteille, utiliser un diable.
- Graisser le détendeur d'un bouteille
d'oxygène.
- Répondre par vrai ou faux sans justifier :
- L'eau de Javel libère du chlore en milieu acide.
vrai.
- Les solvants chlorés ne doivent pas être
mis en présence d'une base.
vrai (Le trichloréthylène
réagit avec la soude suffisamment
concentrée en donnant du
dichloracétylène, gaz instable, toxique,
inflammable )
- Le contact entre de l'acide nitrique concentré
et la propanone est explosif.
vrai
- Les peroxydes organiques sont stables.
faux.
- L'acide perchlorique peut être stocké avec
des composés organiques.
faux.
- Les métaux alcalins ( lithium, sodium, potassium
) réagissent violemment avec les composés
organiques chlorés ( CHCl3,
CCl4).vrai
- Le point d'éclair
rend compte de l'inflammabilité d'un
composé.
vrai
- L'acide propanoïque a une odeur
désagréable.
vrai
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Réactions
chimiques
- Compléter les réactions chimiques en
donnant les formules de A, B, C et D. Retrouvez le nom de
chaque réaction parmi la liste suivante :
substitution, addition, hydratatation, et
estérification.


- Equilibrer la réaction de combustion suivante
:
C2H2+2,5O2
--> 2CO2 +
H2O
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Techniques
analytiques
- Citez le nom des techniques
analytiques suivantes :
- Opération qui consiste à séparer
les particules solides qui se trouvent dans un liquide :
décantation.
- Procédé permettant la séparation
de deux liquides non miscibles de densités
différentes :
extractionpar
solvants.
- Méthode de séparation des constituants
d'un mélange liquide homogène :
chromatographie.
- Technique de la
recristallisation :
- A quoi sert une recristallisation ?
purification.
- Sur quel principe est-elle basée ?
différence de
solubilité, à chaud et à froid ,dans
les solvants du corps à purifier et des
impuretés.
- Quelles sont les différentes étapes d'une
recristalisation ?
Choix du solvant : le
solide à purifier ne doit pas réagir avec
le solvant ; la solubilité du produit à
purifier doit être élevée dans le
solvant chaud et faible dans le solvant froid ; les
impuretés organiques doivent être solubles
dans le solvant à froid.
Dissoudre le solide (impur) à chaud dans le
minimum de solvant.
Laisser refroidir ( les cristaux se forment)
Filtration sous pression réduite et
séchage.
- Le point de fusion des cristaux purifiés est-il
plus élevé ou moins élevé que
celui du solide de départ ?
plus
élevé.
La température de début de fusion des
cristaux impurs est inférieure à la
température de fusion du produit
pur.
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Electricité :
- Quelle relation relie la tension à la
résistance électrique et l'intensité.
Indiquer les unités. Quel nom porte cette relation
?
Loi d'Ohm pour un résistor :
U(V) = R(W)
I (A).
- En électricité, quel symbole utilise-t-on
pour désigner une pile, la terre, un fusible, la
masse, un courant alternatif , un condensateur ?
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