CHIMIE :concours kiné 99 Grenoble quelques exercices
physique :concours kiné 99 Grenoble

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exercice 1

solution d'hydroxyde de sodium

On dissout 2 mg d'hydroxyde de sodium solide dans 500 mL d'eau à 25°C

masse atomique molaire gmol-1 Na=23 O=16 H=1

Le pH de la solution obtenue est de 2 ; 12 ; 8 ; 14 ; 10

Qté de matière d'ion hydroxyde (mol)
2 10-3 /40
5*10-5
concentration [OH-] molL-1
5*10-5 /0,5
10-4
[H3O+]*{OH-]=10-14
[H3O+]
10-10
pH=-log([H3O+])
10

exercice 2

dosage acide fort base forte

On dose 20 ml d'une solution d'acide chlorhydrique par la soude à0,01 molL-1 en présence de BBT. Le virage de l'indicateur se produit pour un volume de base de 9 mL .

La concentration initiale de l'acide est: 90 mmolL-1 ; 4,5 mmolL-1 ; 4,5 molL-1

Qté de matière d'ion hydroxyde (mol)
0,01*910-3
910-5
à l'équivalence qté de matière d'ion hydronium (mol)
910-5

concentration de l'acide molL-1
910-5/20 10-3
4,5 10-3
exercice 3

dosage acide faible base forte demi équivalence

A 100 mL dacide éthanoique à 0,1 molL-1, on ajoute 100 mL de soude à 0,005 molL-1. On obtient 200 mL de solution dont le pH est: 7; 4,75 ; 1,17 ; 1,2 ; 12

pKa(ac éthanoique/ ion éthanoate)=4,75

Qté de matière d'ion hydroxyde (mol)
0.1*0,05
5 10-3
Qté de matière d'acide éthanoique (mol)
0,1*0,1
0,01
arrèt à la demi équivalence du dosage acide faible base forte
pH=pKa=4,75

exercice 4

constante d'une réaction acide base

Un litre de solution d'engrais pour plante est préparé en dissolvant 0,1 mol de phosphate d'ammonium solide (NH4)3PO4 dans la quantité d'eau nécessaire. La consatnte de réaction entre les ion ammonium et phosphate est:1580 ; 3,2 ; 1,72 ; 1,58 10-3

pKa(NH4+/NH3 )=9,2 ; pKa(HPO42-/PO43-)=12,4

l'ion ammonium, acide le plus fort réagit avec l'ion phosphate, la base la plus forte
donc la constante de cette réaction naturelle est assez grande

10-9,2 / 10-12,4
103,2=1585

exercice 5

trouver la formule brute d'un ester

L'analyse d'un ester conduit aux pourcentages massiques suivants: 58,8% de carbone 31,4% d'oxygène et 9,8% d'hydrogène .Masse atomique molaire en g mol-1 C=12 ; O=16 ; H=1

La masse molaire de l'ester est: 90 ; 51 ; 102 ; 120 ; 142

formule brute d'un ester CnH2nO2

n=5
102

exercice 6

chlorure d'acyle + alcool ---> ester + HCl

Le chlorure d'éthanoyle réagit sur le 3-méthylbutane-1-ol en donnant un corps X et du chlorure d'hydrogène. La masse du chlorure d'éthanoyle ayant réagi est de 31,4 g. La masse du produit X formé est (g) :88,5 ; 78,5 ; 131 ; 52 ; 108

Masse atomique molaire en g mol-1 C=12 ; O=16 ; H=1 ;Cl=35,5

Qté de matière chlorure d'acyle (mol)
31,4 / 78,5
0,4
X est l'éthanoate de 3-méthylbutane C7H14O2
0,4*130
52g

exercice 7

masse volumique d'un gaz

On remplit une bouteille plastique de 1,5 L de dihydrogène. Dans les conditions de l'expérience le volume molaire d'un gaz est 24 Lmol-1. La masse volumique en gL-1 du dihydrogène est dans ces conditions égale à: 4,12 10-2 ; 8,33 10-3 ; 1,33 ; 0,67 ; 1,75

Qté de matière de dihydrogène en mol
1,5 / 24
0,0625
masse de dihydrogène en g
0,0625*2
0,125
masse volumique g/L
0,125 /1,5
0,0833
exercice 8

combustion du butane réactif en excès

On mélange 5,8 g de butane et 10 L de dioxygène . La combustion complète de ce mélange donne du dioxyde de carbone et de l'eau. La masse d'eau liquide produite est (g) 4,5 ; 9 ; 5,4 ; 5,8 ; 11

volume molaire 25Lmol-1 Masse atomique molaire en g mol-1 C=12 ; O=16 ; H=1

C4H10 +6,5 O2 donne 4 CO2 +5 H2O

Qté de matière de butane en mol
5,8 /58
0,1
Qté de matière dioxygène en mol
10 / 25
0,4
à partir de 0,1 mol de butane il faut 0,65 mol dioxygène
excès butane

à partir de 0,4 mol dioxygène il se forme 0,4*5 /6,5 mol d'eau
0,307*18
5,4 g

exercice 9

pourcentage massique et densité

On dispose d'une bouteille de 0,5 L d'une solution commerciale d'acide nitrique . L'étiquette de la bouteille porte les indications suivantes : densité 1,33 pourcentage massique en acide 52,5%. La concentration molaire de la solution commerciale est: 2,2 10-2 ; 8,33 ; 5,54 ; 11,08 ; 16

acide nitrique HNO3 Masse atomique molaire en g mol-1 N=14 ; O=16 ; H=1

masse d'acide dans 1 litre
0,525*1330
698 g
Qté de matière d'acide dans un litre
698 / 63
11,08 mol
concentratin de l'acide molL-1
11,08

1 litre de solution de densité 1,33 a une masse de 1330 grammes

exercice 10

acide chlorhydrique et alliage nickel cuivre

Un alliage nickel cuivre est attaqué à froid par de l'acide chlorhydrique en excès . la masse de l'alliage est 3 g . On recueille 427,4 ml de dihydrogène dans les conditions normales de tempèrature et de pression . On donne les potentiels redox Ni2+/Ni -0,23 V ; Cu2+/Cu 0,34V ; H+/H2... 0V. La masse en gramme de résidu solide après réaction est : 0 ; 4,7 ; 4,88 ; 1,79 ; 1,88

Masse atomique molaire en g mol-1 Ni=58,7 ; O=63,5

Ni + 2H3O+ donne H2 + Ni2+ + 2 H2O
cuivre non attaqué
Qté de matière de dihydrogène en mol
0,4274 / 22,4
0,0191
Qté de matière de nickel attaqué en mol

0,0191
masse de nickel attaqué en g
0,0191*58,7
1,12 g
le résidu est le cuivre
3-1,12
1,88 g

exercice 11

variation de masse des électrodes d'une pile

Les demi-équations électroniques qui se produisent aux électrodes d'une pile sont: Cr donne Cr3+ +3e- Pb2+ + 2e- donne Pb. La perte de masse de l'électrode en chrome est 1,56 g . La masse de plomb déposée à l'autre électrode est: (g): 9,32 ; 6,24 ; 1,56 ; 18,71 ; 3,12

Masse atomique molaire en g mol-1 Cr=52 ; Pb=207,2

3 Pb2+ +2 Cr donne 3 Pb + 2 Cr3+

Qté de matière de chrome perdue en mol
1,56/52
0,03
Qté de matière de plomb gagnée en mol
0,03 /2 *3
0,045
masse de plomb déposée en grapmme
0,045*207,2
9,32

exercice 12

argenter une plaque métallique par électrolyse

L'une des 2 électrodes est constituée par l'objet métallique . L'électrolyte est une solution de sulfate d'argent(I) . La surface à argenter est 0,25 m2, l'épaisseur de la couche à déposer est égale à 0,015 mm . La masse volumique de l'argent est 10500kgm3 . L'intensité du courant qui traverse l'électrolyseur est 60A . masse atomique molaire gmol-1 Ag=108 un faraday = 96500 coulombs . La durée de l'électrolyse pour éffectuer ce dépot est: 9 min47s ; 84,6 h ; 304,6 min ; 84,6 min ; 15 min

volume d'argent (m3)
0,25*1,5 10-5
3,75 10-6
masse d'argent ( kg)
3,75 10-6*10500
0,03937
Qté de matière d'argent en mol
0,03937*1000/108
0,3645
Qté de matière d'électrons (mol)
0,3645

la charge d'une mole d'électrons est 96500 coulombs

0,3645*96500
35182 C
durée (s) * intensité (A)=35182
durée 586,3s
9 min 47s

exercice 13

pluies acides

Une installation de chauffage utilise 3600 L de fuel (densité 0,9) par an contenant en masse 0,3% de soufre . Elle rejette du dioxyde de soufre dans l'atmosphère . Ce dernier se transforme en acide sulfurique 2S +3O2 +2H2O donne 2 H2SO4 . La masse (kg) d'acide sulfurique formée annuellement est 992,7 ; 29,8 ; 59,6 ; 14,9 ; 2980 masse atomique molaire gmol-1 S=32 ; O=16 ; H=1

masse de fuel (kg)
3600*0,9
3240
masse de soufre (kg)
3240*0,3/100
9,72
Qté de matiére de soufre (mol)
9720 / 32
303,7
Qté de matière acide sulfurique (mol)
303,7

mased'acide sulfurique (kg)

303,7*(2+32+48)
29,76

exercice 14

oxydation par le permanganate de potassium

On dose en milieu acide 20 mL d'une solution de fer(II) par une solution de permanganate de potassium à 1,8 10-2 molL-1 . Il faut verser 14,6 mL de cette solution pour observer une coloration rose persistante. MnO4- + 8H+ + 5 e- donne Mn2+ + 4H2O et Fe2+ donne Fe3+ + 1e- . La concentration en ion fer (II) est en molL-1 : 0,12 ; 0,013 ; 0,025 ; 0,018 ; 6,6 10-2

MnO4- + 8H+ + 5 Fe2+ donne 5 Fe3++ Mn2+ + 4H2O

Qté de matière d'ion permanganate (mol)

0,0146*0,018
2,628 10-4
Qté de matière d'ion fer(II) mol
5*2,628 10-4
1,314 10-3
concentration d'ion fer (II) molL-1

1,314 10-3 / 0,02
0,0657
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