Aurélie jan 04
concours aide laboratoire

Groupe II d'après concours 2004

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Noms et formules des produits chimiques :
formule
nom
C6H6
benzène
MnO2
dioxyde de manganèse
NaHCO3
hydrogénocarbonate de sodium
H2O2
peroxyde d'hydrogène
NH4NO3
nitrate d'ammonium
C2H2O4
acide oxalique
CH3-CH2-COO-CH3
propanoate de méthyle
S2O32-
ion thiosulfate
Solution de sel de Mohr : FeSO4, (NH4)2SO4, 6H2O

Identifier les ions présents et compléter le tableau ci-dessous, en indiquant pour chacun d'eux, son nom, sa formule, le nom du réactif permettant de le caractèrisé et le résultat obtenu si l'ion est présent.
formule de l'ion
nom de l'ion
réactif
résultat
Fe2+
fer II
soude NaOH
Fe(OH)2 solide vert
SO42-
sulfate
BaCl2
BaSO4 solide blanc
NH4+
ammonium
chauffage en présence d'une base
dégagement NH3
Calculer la masse molaire du sel de Mohr. Fe : 55,8 ; S : 32,1 ; N : 14 ; H : 1 ; O : 16 g/mol

FeSO4, (NH4)2SO4, 6H2O : M= 55,8+2(32,1+64)+ 2(14+4) +6*18 = 392 g/mol

On désire préparer V1 =1 L d'une solution aqueuse (S0) de sel de Mohr de concentration c0 =0,2 mol/L. Décrire le mode opératoire en précisant la verrerie utilisée.

Quantité de matière (mol) = concentration (mol/L) * volume de la solution (L) = 0,2*1 = 0,2 mol

masse (g) = quantité de matière (mol) * masse molaire (g/mol) = 0,2*392 =78,4 g.

Peser 78,2 g (balance de précision, coupelle, spatule)

Dissoudre dans de l'eau distillée dans une fiole jaugée de 1L

compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge, agiter pour rendre homogène.

On doit préparer à partir de la solution précédente, 200 mL d'une solution S1 de sel de Mohr à la concentration c1 = 0,01 mol/L. Décrire le mode opératoire en précisant la verrerie utilisée.

facteur de dilution F = c0/c1 = 0,2 / 0,01 = 20

volume de la pipette jaugée = 200 / F = 200 / 20 = 10 mL

Prélever 10 mL ( pipette jaugée + pipeteur) de solution mère S0 ; placer dans la fiole jaugée de 200 mL ; compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge, agiter pour rendre homogène.




Synthèse de l'arôme de jasmin :

Cette synthèse peut être réaliser par chauffage à reflux d'un mélange d'acide acétique et d'alcool benzylique. Donner la liste du matériel à utiliser pour réaliser cette synthèse.

 

 Sur les étiquettes des flacons des réactifs on trouve les pictogrammes suivants : Indiquer les précautions à prendre lors de la manipulation de ces réactifs.

produits toxiques, iriitants et corrosifs : travail sous hotte, port de blouse, gants, lunette.

Le protocole expérimental prévoit l'utilisation de 30 mL d'acide éthanoïque et de 20,5 g d'alcool benzylique ( r = 1,05 g/mL). Calculer le volume d'alcool à prélever.

20,5 / 1,05 = 19,5 mL

A la fin de cette synthèse, le milieu réactionnel est constitué de deux phases. Quel matériel peut-on utiliser pour les séparer ?

ampoule à décanter 


Ultrasons :

Un émetteur d'ultrasons émet des ondes de fréquence 40 kHz.
- Déterminer la longueur d'onde l dans l'air ( célérité : 340 m/s)

l = c/f = 340/40000 = 8,5 10-3 m = 8,5 mm.

- Lémetteur placé devant un mur émet perpendiculairement à ce mur. Le récepteur placé juste à côté de l'émetteur, capte l'écho 3 ms plus tard. Calculer la distance séparant le mur de l'émetteur.

aller + retour = 2 aller ou 2 retour = célérité * durée = 340*3 10-3 = 1,02 m ; distance mur- émetteur 0,51 m

Optique :

Une lentille porte sur sa monture l'indication -5 d. Que représente cette valeur ? Quelle est l'unité correspondante ?

vergnec e exprimée en dioptries.

En déduire la nature de cette lentille et calculer sa distance focale.

Une lentille divergente a un vergence négative ; distance focale f ' = -1/5 = -0,2 m.

Compléter le schéma ci-dessous :

Un professeur veut illustrer le phénomène de réflexion totale. Quelle expérience proposée ?

source de lumière ( fente) + bloc de plexiglass. Etude du passage du faisceau lumineux du plexiglass dans l'air ( milieu moin réfringent ). Faire tourner ce bloc afin que seul subsiste le rayon réfléchi.

n sin i1 = sin i2 ; sin i2 = 1,5 sin 30 = 0,75 soit i2 = 48,6°.

réflexion totale :

Quelle est la valeur maximale de i1 telle que le rayon réfracté n'existe plus ?

|sin i2 | inférieur ou égal à 1 soit n |sin i1c| <=1

|sin i1c| <= 1/n soit |sin i1c| <= 0,666 soit i1c <= 41,8°.


électricité :

  1. Tension redressée : sur l'écran d'un oscilloscope on visualise l'oscillogramma ci-dessous ( 0,1 ms/div et 0,2 V/div)

    - Donner la liste du matériel nécessaire pour réaliser cette expérience.

    générateur basse fréquence ou transformateur 220V / 6 V, oscilloscope, diode, résistor de protection de la diode

    - Dessiner le schéma du montage :

    l'oscilloscope est monté en dérivation aux bornes du résistor R.

    - Déterminer graphiquement la période, la fréquance et l'amplitude de cette tension.

    période T : 4 div soit 0,4 ms = 4 10-4 s ; fréquence f= 1/T= 2500 Hz ; amplitude : 3 div soit 0,6 V.

    - Quel composant faudrait-il changer dans le montage pour obtenir un redressement double alternance ? Donner son nom. Indiquer brièvement comment il est constitué.

    la diode doit être remplacée par un pont redresseur de Graetz
  2. Utilisation d'une lampe : une petite lampe porte sur son culot les indications suivantes : 6 V - 3 W
    - Calculer l'intensité du courant électrique qui la traverse.
    P= UI soit I= P/U = 3/6 = 0,5 A

    - En assimilant cette lampe à un conducteur ohmique, déterminer sa résistance dans les conditions de fonctionnement ci-dessus. Avec quel appareil pourrait-on vérifier le résultat trouvé ? Décrire la méthode utilisée.

    U= RI soit R= U/I = 6/0,5 = 12 W ; ohmètre branché aux bornes de la lampe lorsque celle-ci ne fait pas partie d'un circuit traversé par un courant.

    - Cette lampe est traversé par un courant de 0,25 A et la tension à ses bornes est 1,7 V. La lampe brille-t-elle normalement ? Pourquoi ?

    puissance absorbée par la lampe ; 1,7*0,25 = 0,42 W ; la lampe brille très peu, elle ne fonctionne pas dans les conditions nominales ( 6V à ses bornes)

cocher les cases convenables du tableau suivant en précisant les caractéristiques des différents supports informatiques :


possibilité d'effacer des données
capacité de stockage supérieure à 1 giga octets
nécessité d'un lecteur spécifique
peut transmettre un virus
coût < 15 euros
disquette
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disque dur de l'ordinateur
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CR-rom



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CR-rom réinscriptible
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cartouche Zip
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disque dur USB amovible
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