Aurélie 3/05/07
 

Concours kiné Aderf : à propos de l'eau ; ester ; spectrophotométrie 2007

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La molécule d'eau est formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. La molécule est coudées. Les atomes d'hydrogène et d'oxygène présentes une différence d'électronégativité. Dans l'eau pure se produit une transformation limitée. Le ph de l'eau pure à 25 °C est 7,0.

Quelles sont les affirmations exactes ?

a. La molécule d'eau est polaire. Vrai.

Le barycentre des charges négatives ne coincide pas avec celui des charges positives.

b. L'eau pure conduit faiblement un courant électrique. Vrai.

c. L'eau pure ne conduit pas le courant électrique car la concentration en ion oxonium est égale à celle des ions hydroxyde. Faux.

d. La transformation limitée est l'autoprotolyse de l'eau.Vrai.

e. La transformation limitée est une réaction acido-basique. Vrai.

couples acide base : H2O/HO- ; H3O+/H2O

H2O + H2O = HO-+H3O+


On réalise au laboratoire la réaction, à chaud, entre l'hydroxyde de sodium et le propanoate d'éthyle.

Quelles sont les affirmations exactes ?

a. Cette réaction s'appelle une hydrolyse basique. Vrai.

autre nom : saponification

b. L'un des produit formé est le propanol. Faux.

CH3-CH2-COO-CH2-CH3 + HO- = CH3-CH2-COO-+ HO-CH2-CH3

c. L'un des produit formé est l'acide propanoïque. Faux.

d. Cette réaction conduit à un état d'équilibre. Faux.

e. Cette réaction s'appelle une saponification.Vrai.

 




On a obtenu un ester par l'action de l'éthanol sur un acide carboxylique. La combustion complète de 0,66 g de cet ester donne 1,32 g de dioxyde de carbone et 0,54 g d'eau. La densité de vapeur de l'ester par rapport à l'air est d = 3.

 Quelles sont les affirmations exactes ?

a. La réaction d'estérification est une réaction spontanée. Vrai.

b. L'ester obtenu est le propanoate d'éthyle. Faux.

c. L'ester obtenu est l'éthanoate d'éthyle. Vrai.

d. L'acide de départ est l'acide propanoïque. Faux.

e. L'acide de départ est l'acide éthanoïque. Vrai.

Masse de carbone dans 1,32 g de CO2 : 1,32*12/44 = 0,36 g soit 0,36/0,66*100 = 54,5 % C dans l'ester.

Masse d'hydrogène dans 0,54 g d'eau : 0,54*2/18 = 0,06 g soit 0,06/0,66*100 = 9,1 % H dans l'ester

% O dans l'ester : 100 - 54,5-9,1 = 36,4 %

Masse molaire de l'ester : M= 29 d = 29*3 = 87 g/mol. ( donc 86 ou 88 g/mol)

Formule brute de l'ester : CxHy Oz avec x, y et z entiers.

12x/54,5 = 87/100 =0,87 ; x = 0,87*54,5/12 = 3,95 ; x=4.

y/9,1 = 0,87 ; y = 0,87/9,1 =7,92 ; y=8.

16 z/36,4 = 0,87 ; z= 0,87*36,4/16 = 1,98 ; z=2.

C4H8 O2 .

CH3-COO-CH2-CH3 éthanoate d'éthyle est une formule possible. L'acide de départ est CH3-COOH l'acide éthanoïque.

HCOO-CH2-CH2-CH3 méthanoate de propyle est une formule possible.

 


 On veut déterminer les concentrations c1 et c2 en caféine de deux solutions de café 1 et 2 de deux provenances différentes, pour savoir lequel est le plus excitant. On considèrera que cette propriété est d'autant plus forte que la concentration en caféine est plus importante.

On utilise une méthode spectrophotométrique pour réaliser ces dosages.
- On commence par tracer la courbe d'absorption A = f(l) pour une solution de caféine de concentration connue C.

- Sur cette courbe on détermine la longueur d'onde pour laquelle l'absorption est maximale soit l = 271 nm.

- On trace pour cette longueur d'onde la courbe d'étalonnage A=f(C) pour des solutions de caféine de concentrations connues. Un des points de cette droite a pour coordonnées A=0,5 et C= 15 mg/L.

- On mesure les absorbance A1 et A2 pour les solutions de café 1 et 2 et on trouve A1=0,4 et A2 = 0,6.

 Quelles sont les affirmations exactes ?

 a. La concentration c1 est égale à 12 mg. Vrai.

b. Le café 1 est plus excitant que le café 2. Faux.

c. La valeur de l'absorbance dépend de la longueur d'onde utilisée.Vrai.

d. La courbe d'absorption est une droite qui passe par l'origine. Faux.

e. La concentration c2 est égale à 10 mg/L. Faux.

La courbe A=f(C) est une droite passant par l'origine et de coefficient directeur : 0,5/15 = 3,33 10-2 L mg-1.

A = 3,33 10-2 c ; c1 = A1 / 3,33 10-2 = 0,4*15/0,5 ; c1 =12 mg/L.

c2 = A2 / 3,33 10-2 = 0,6*15/0,5 ; c2 =18 mg/L.


 

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