QCM
: avancement, spectrophotom�trie, r�action acido-basique, polarit�,
solvant.
Concours kin� St Michel 2015
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8. Evolution d'un syst�me chimique.
( 1 pt).
On consid�re la r�action de combustion de l'�thane dans le dioxyg�ne
dont les produits sont l'eau et le dioxyde de carbone.
- La combustion de
l'�thane est compl�te.
Vrai.
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avancement
(mol) |
2C2H6 |
+7O2 |
---> 4CO2 |
+ 6H2O |
| initial |
0 |
n |
2,1 |
0 |
0 |
| en cours |
x=0,1 |
n-2x |
2,1-7x |
4x = 0,4 |
6x |
| fin |
xf=0,2 |
n-2xf |
2,1-7 xf=0,7 |
4xf
=0,8 |
6xf
=1,2 |
|
xmax
=0,3 |
n-2xmax |
2,1-7xmax |
4xmax |
6xmax |
Finalement il reste 0,7 mol de
dioxyg�ne.
-
Pour un avancement x= 0,1 mol, il s'est form� 0,4 mol de dioxyde de
carbone. Vrai.
-
Pour une quantit� de mati�re initiale d'�thane de 0,6 mol, la r�action
se produit dans des proportions stoechiom�triques.
Vrai.
-
Il
n'est pas possible d'identifier l'esp�ce 2.
Faux.
9. Repr�sentation et g�om�trie des
mol�cules.
(0,5 pt)
On consid�re les mol�cules de formules brute CS2
et PHCl2.
- Ces mol�cules ne
sont pas des mol�cules organiques.
Vrai.
-
La mol�cule CS2 est une mol�cule coud�e comme H2O.
Faux.
CS2,
comme CO2 est lin�aire.
-
La mol�cule PHCl2 pr�sente une g�om�tie
pyramidale.
Vrai.
Comme NHCl2.
- est
la repr�sentation de Lewis de PHCl2.
Faux.
Il
manque un doublet sur le phosphore.
Suivi par
spectrophotom�trie.
Afin de d�terminer la concentration en peroxyde d'hydrog�ne, not�e CCom,
contenue dans une solution commerciale, on �tudie la r�action entre les
ions iodure I- et le peroxyde d'hydrog�ne H2O2
en milieu acide. Cette r�action est lente et totale.
Avant de faire r�agir la solution commerciale d'eau oxyg�n�e, on la
dilue d'un facteur 10 afin d'obtenir une solution de volume V = 50 mL.
Le spectrophotom�tre mesure une absorbance A0
=0,60 pour une solution aqueuse de diiode de concentration c0
=0,010 mol/L.
A une date t=0, on m�lange dans un becher une solution d'iodure de
potassium de volume V' = 25 mL de concentration c' =0,050
mol/L et acidifi�e � la solution pr�par�e d'eau oxyg�n�e de volume V =
50 mL et de concentration inconnue c. L'eau oxyg�n�e sera consid�r�e
come le r�actif limitant.
On verse rapidement un faible volume de ce m�lange r�actionnel dans une
cuve qu'on introduit dans le spectrophotom�tre. La courbe suivante
donne l'absorbance au cours du temps.
Couples mis en jeu : I 2aq / I -aq
; H 2O 2aq / H 2O(l).
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10.
(1 pt)
- La r�action a pour �quation : H2O2aq
+2I-aq +2H+aq---> I2aq
+ 2H2O(l).
Vrai.
- Pour pr�parer
la solution dilu�e d'eau oxyg�n�e, il faut pr�lever 5,0 mL de la
solution commerciale.
Vrai.
- Le coefficient de
proportionalit� de la loi de Beer-Lambert est k = 60 L mol-1.
Vrai.
A0 = k c0
; k = 0,60 / 0,010 = 60 L mol-1.
- La solution devient de moins en
moins jaune au cours du temps. Faux.
La
concentration du diiode cro�t.
11.
(1 pt ).
- On peut
consid�rer que la r�action est termin�e au bout de 15 minutes.
Vrai.
La courbe A
= f(t) atteint un palier et l'eau oxyg�n�e est en d�faut.
- L'avancement maximal est xmax = 4,5 10-4
mol.
Vrai.
xmax = [I2aq] fois volume total =Amax / k *(V'+V)=0,37 / 60 *(50+25)
10-3= 4,6 10-4 mol.
- La solution commerciale a pour concentration CCom
= 10Amax(V'+V) / (kV).
Vrai.
CCom
=10 xmax /V = 10 Amax(V'+V) / (kV).
- Cette r�action a toutes les caract�ristiques d'une r�action de
titrage. Faux.
Une r�action
de titrage doit �tre rapide
et totale.
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12. R�action acidobasique. 1 pt.
L'hydroxylamine NH2OH est une esp�ce chimique d�riv�e de l'ammoniac. La r�action de l'hydroxylamine avec l'eau conduit � un �tat d'�quilibre.
Ka(NH3OH+aq / NH2OH aq) =10-6,1.
- L'�quation de la r�action de l'hydroxylamine avec l'eau est :
NH2OH aq + H2O(l) =NH3OH+aq +HO-aq. Vrai.
- Dans une solution de pH = 6,1, les concentrations des esp�ces NH3OH+aq et NH2OH aq sont �gales. Vrai.
- L'hydroxylamine est un acide faible. Faux.
L'hydroxylamine est une base faible.
- Lorsque pH = 8,1, on a : [NH3OH+aq] / [NH2OH aq]=0,01. Vrai.
pH = pKa + log ( [NH2OH aq] /[NH3OH+aq]) ; log( [NH2OH aq] /[NH3OH+aq]) =pH-pKa =8,1-6,1 =2 ;
[NH2OH aq] /[NH3OH+aq] = 100 ; [NH3OH+aq] / [NH2OH aq]=0,01.
13. Polarit�, solvant (0,5 pt).
- Le t�trachlorm�thane CCl4 est un solvant polaire. Faux.
Du fait de sa sym�trie, la mol�cule CCl4 est apolaire.
- Le m�thanol est soluble dans l'ammoniac. Vrai.
Ce sont deux mol�cules polaires.
- Une mol�cule qui pr�sente des atomes dont l'�lectron�gativit� est diff�rente est forc�ment polaire. Faux.
Il faut en plus tenir compte des sym�tries.
- L'ammoniac est un solvant dont la coh�sion est essentiellement assur�e par des interactions de van der Waals. Faux..
14. Isom�ries.
0,5 pt.
- Ces mol�cules sont isom�res et comportent toutes 2 carbones asym�triques. Faux.
Il y a trois atomes de carbones asym�triques.
- Les mol�cules 2 et 4 sont images l'une de l'autre dans un miroir plan. Vrai.
- Les mol�cules 1 et 3 forment un couple de diast�r�oisom�res. Faux.
- On passe de la mol�cule 1 � la mol�cule 4 par une r�action de substitution. Faux.
3
Cu2+aq + 2Al(s)--->3Cu(s) + 2Al3+aq.
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