d'après concours technicien CNRS 02 durée 1 h 30 tronc commun + une option au choix parmi trois options proposées

tronc commun questions réponses l'éthanol est un alcool .... primaire la molécule d'éthylène correspond à .... CH2=CH2 diméthyléther ; acétonitrile (éthane nitrile ) ; butan-1,2-diol CH3-O-CH3 ; CH3-CN ; CH3-CH2-CHOH-CH2OH une réaction d'estérification correspond à ... alcool + acide carboxylique alcool + chlorure d'acyle préciser quel alcène est E ou Z (1) est Z et (2) est Z : les deux groupes de haute priorité sont du même côté de la double liaison quels sont les acides ? CH3COOH , soude , KOH , HCl, potasse CH3COOH , HCl. acide soude , KOH , potasse : base pour abaisser le pH d'une solution aqueuse il vaut mieux... ajouter un acide préciser le mode opératoire pour recristalliser un produit dissoudre le produit à chaud dans le minimum de solvant et laisser refroidir lentement les molécules suivantes ont-elles des carbones asymétriques ? méthanol, éthanol, CH3-CH2-CHOH-CH3, CH3COOH CH3-CH2-C*HOH-CH3 à propos des acides et des bases: H3O+ et HO- constituent un couple acide base ? Kb est l'inverse de Ka ? CO32- est la base conjuguée de HCO3- ? H3O+ / H2O ainsi que H2O / HO- mais pas H3O+ et HO- Ka Kb = 10-14 à 25°C CO32- est la base conjuguée de HCO3- exact qulles sont les écritures correctes ?   (1) et (3) correctes (2) et (4) fausses, non conservation de la charge. en (2) écrire 4H+ ; en (4) écrire 8H+ ; Quelle solution a le pH le plus faible ? S1 : [H3O+]= 2 10-3 mol/L S2 :[HO-]= 10-9 mol/L S3 : pH=4,5 S4 : 1,25 L de cette solution renferme 3 10-4 mol H3O+ pH = -log[H3O+] S1 : pH = 2,7 S2 : [H3O+]= 10-14 / 10-9 = 10-5 et pH=5 à 25°C S4 :[H3O+]=3 10-4 /1,25 = 2,4 10-4 mol/L et pH = 3,7 masse molaire de A( M=150g/mol) contenant les éléments C, H et O. %C = 72 ; %H = 6,7. Quelle est sa formule brute ? % O = 100-72-6,7 = 21,3 % formule brute CxHyOz 12 x/0,72 = y / 0,067 = 16z / 0,213 = 150 d'où x = 9 ; y= 10 ; z= 2 C9H10O2. le spectre IR d'un composé inconnu ne contenant que C, H, O comporte une bande suivante : large vers 3350 cm-1 ; RMN du proton : 4,12 ppm, intégration 1H 3,10 ppm intégration 2H ; 0,95 ppm intégration 9H Quelle est sa formule ? IR et singulet à 4,12 : fonction alcool groupe OH 0,95 ppm intégration 9H : 3 méthyl (CH3)3- 3,10 ppm intégration 2H : CH2 déblindé par O : O-CH2- (CH3)3C-CH2-OH On se débarrasse de petits morceaux de sodium après une expérience : en les jetant dans l'eau en les jetant dans l'alcool éthylique en les faisant brûler en les jetant dans l'alcool éthylique On désire préparer une solution d'axcide sulfurique : ajoute t-on l'eau à l'acide concentré ajoute t-on l'acide concentré dans l'eau ajoute t-on simultanément l'acide concentré et l'eau. ajouter l'acide concentré dans l'eau parmi ces métaux, quels sont ceux considérés comme très polluants ? Hg, Fe, Pb Hg, Pb 1- Un oxydant est un corps susceptible de fixer des électrons. 2- La cathode est l'électrode où se produit l'oxydation. 3- Une pile est constituée par les deux demi piles suivantes : lame de plomb dans une solution à 0,1 mol/L nitrate de plomb lame d'argent dans une solution à 0,1 mol/L nitrate d'argent * Quelle est la valeur du potentiel de l'électrode de plomb ? 0,82 V ; -0,156 V ; 0,185 V ; -0,59 V * Quelle est la valeur du potentiel de l'électrode d'argent ? 1,72 V ; -3 V ; 0,73 V ; -0,8 V * Quelle est la f.e.m de la pile ? 0,886 V ; 0,123 v ; 5,68 V ; 0,204 E(Pb2+/Pb)= -0,126 V ; E(Ag+/Ag)=0,79 V 1- vrai Ox + ne-=Red réduction. 2- faux cathode = réduction 3. E (Pb2+/Pb) = -0,126 +0,06/2 ln 0,1= -0,156 V E (Ag+/Ag) = 0,79 +0,06 ln 0,1= 0,73 V f.e.m = 0,73 - (-0,156) = 0,886 V le lithium appartient à la famille des .... acalins Le produit de solubilité du chromate d'argent Ag2CrO4 est 2,3 10-10. Quelle est sa solubilité ? Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- K=[Ag+]²[CrO42-] ; s= [CrO42-] K= (2s)²*s = 4 s3 = 2,3 10-10 ; s = 3,86 10-4 mol/L les eaus dures contiennent .... des ions Ca2+ ou Mg2+ ou les deux. quels solvants ne sont pas miscibles ? couples : eau / méthanol ; eau/ chloroforme ; hec=xane/ éther éthylique eau/ chloroforme RMN du proton : * un déplacement chimique vers des champs plus faibles correspond à .... et à .... * Le déplacement chimique est de 200 Hz par rapport au TMS et la fréquence du spectrophotomètre est 60 MHz, quel est le déplacement en ppm ? * Un proton a un déplacement chimique de 2,5 ppm à 200 MHz. Quel est son déplacement à 400 MHz ? un déblindage une valeur croissante en ppm 200/60 = 3,33 ppm 2,5 ppm Le déplacement en Hz est proportionnel à la fréquence, mais exprimé en ppm il est indépendant de la fréquence Exprimer en mètre ( à l'aide des puissances de 10) les longueurs suivantes : 1 angström ; micron ; nanomètre ; picomètre 10-10 ; 10-6 ; 10-9 ;10-12 ; Pour définir un isotope d'un élément on écrit : AZX ; à quoi correspondent A et Z ? Z : nombre de charge, numéro atomique, nombre de protons A nombre de nucléons : protons et neutrons faire l'attribution pictogramme- risque 1 : substance toxique 2 : substance comburante 3 : substance corrosive 4 : substance dangereuse pour l'environnement 5 : substance explosive 6 : substance inflammable ; 7 : substance nocive. Quel montage permet de faire un chauffage à reflux ? une distillation ? chauffage à reflux : A ; distillation : C ; distillation fractionnée : D nom des composés ci-dessous : 1 : benzaldehyde ; 2 : acide trifluoroéthanoïque ; 3 : aniline ; 4 : acétone; 5 : 2-méthylpropan-2-ol 6 : dichlorométhane ; 7 oxyde d'éthylène ; 8 : orthodiphénol On réalise 4 dosages ( graphes ci-dessus) couples acide base indicateurs colorés H2SO4 / HSO4- pKa=0 hélianthine [3,1- 4,4) HSO4- /SO42- pKa = 1,9 rouge de méthyle [4,4 - 6,6] acide formique B / ion formiate B- pKa = 3,8 bleu de bromothymol [6 - 7,6] NH4+ / NH3 pKa = 9,2 phénolphtaleine [8,2 - 9,8] compléter le tableau : solution à titrer solution titrante indicateur coloré n° du graphe hydroxyde de sodium acide chlorhydrique bleu de bromothymol 1 acide sulfurique hydroxyde de sodium bleu de bromothymol 4 acide formique hydroxyde de sodium phénolphtaleine 2 ammoniaque acide chlorhydrique rouge de méthyle 3 attribuer un nom à chaque domaine . A : ondes radio; B :micro-ondes; C : IR ; D : visible ; E : UV ; F : rayon X ; F : rayon g.

option chimie organique Quelles sont les molécules qui correspondent à : 1- des amines ; 2- des aldehydes ; 3- des ethers ; 4- esters; 5- acides ; 6 - alcools. amines : B, I , J , O ; R.; alcool: F, K, Q, R aldehydes : K ; ether : L, M, N ; ester : G ; acides : A, C, E, I, J, Parmi les formules précédentes retrouver celles de l'ammoniaque, acide acétique, benzène, tétrahydrofuranne, éthanol, triéthylamine: B: ammoniaque ; E : acide acétique ; P: benzène ; M: tétrahydrofuranne ; F: éthanol ; O: triéthylamine. Dans ce spectre RMN attribué à chaque groupe hydrocarboné le ou les signaux correspondants. singulet e : protons du groupe CH3 lié à l'azote triplet fgh : 6 protons des méthyles couplés avec les groupes CH2- quadruplet abcd : groupes N-CH2- La 1,1-diméthylhydrazine est un liquide de masse molaire 60 g/mol, ayant une densité de 0,8 . Le 4-hydrobenzaldehyde est un solide de masse molaire 122 g/mol. Une réaction de condensation a lieu estre ces deux réactifs. Quelle est la masse molaire de leur produit de réaction ? condensation avec élimination d'eau : donc 122+60-18 = 164 g/mol Le rendement de la réaction précédente est de 67% en produit isolé. Si on veut obtenir 11 g de produit final, combien de 1,1-diméthylhydrazine faut-il utiliser ? 11 / 164 = 0,067 mol produit final en conséquence 0,067 / 0,67 = 0,1 mol 1,1-diméthylhydrazine 0,1*60 = 6g ; 6 / 0,8 = 7,5 mL.

partie C   Isotopes du carbone : On considère les rapports isotopiques du carbone : 14C / 12C = 1,21 10-14 ; 13C / 12C = 1,12 10-2 ; - Quels sont les isotopes stables du carbone ? - Quel est le pourcentage de chaque isotope par rapport au carbone total ? - On considère 100 mL de CO2 à la pression de 1 bar et à la température de 25°C. Calculer le nombre de moles de 14CO2 , 13CO2 et de 12CO2 . En déduire le nombre d'atome de 14C , 13C , 12C et O présents dans ces 100 mL de CO2. R= 8,31 J mol-1 K-1; N= 6,022 1023 mol-1; 1 bar = 1,013 105 Pa. 12C et 13 C sont stables pour 100g de carbone notons x la masse de 12C, y celle de 13 C et z celle de14 C x+y+z=100 soit x + 1,12 10-2 x +1,21 10-14 x =100 x = 98,8924 % ; y= 1,1076 %; z = 1,2 10-12 %. volume molaire Vm = RT/P = 8,31*298/1,013 105 = 24,45 L/mol n= 0,1/24,45 = 4,09 10-3 mol 12C : 4,09 10-3 *0,9889 = 4,0446 10-3 mol 13C : 4,53 10-5 mol ; 14C : 4,9 10-17 mol ; puis pour obtenir le nombre d'atomes, multiplier les résultats précédents par le nombre d'Avogadro Dosage du diiode : On dispose de pentahydrate de thiosulfate de sodium cristallisé Na2S2O3, 5H2O et du matériel de verrerie nécessaire suivant : éprouvette de 100 mL, fiole jaugée de 250 mL, burette graduée de 50 mL, erlenmeyer de 100 mL. - Indiquer comment préparer une solution aqueuse de thiosulfate de sodium de concentration c= 0,2 mol/L. Préciser le nom de la verrerie utilisée. Etablir l'équation bilan de la réaction de dosage. - Indiquer le mode opératoire à suivre pour réaliser le dosage. Comment détermine-t-on le point d'équivalence ? masse molaire en g/mol : Na= 23 ; O=16 ; H=1 ; S=32 potentiel standart : E(I2/I-)=0,54 V et E(S2O32-/S4O62-)=0,08V. 2S2O32- = S4O62- + 2e- oxydation ; I2 + 2e- = 2 I- réduction 2S2O32- + I2 = S4O62- +2 I- . fiole jaugée de 250 mL : qté de matière de thiosulfate de sodium : 0,2*0,25 = 0,05 mol masse molaire thiosulfate de sodium : 23*2+32*2+3*16+5*18= 248 g/mol masse de solide à peser à l'aide d'une balance de précision : 0,05*248 = 12,4 g dissoudre dans l'eau distillée puis compléter la fiole jaugée ( eau distillée) jusqu'au trait de jauge. dans la burette : diiode ; dans un erlenmeyer : 20 mL solution thiosulfate+ empois d'amidon après l'équivalence : en présence d'empois d'amidon le diiode en excès donne une coloration violette foncée.

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