QCM acide base, dilution, taux d'avancement final, ester ( Kiné EFOM 2009)

A v₀ = 10 mL d'une solution S₀ d'acide chlorhydrique de concentration c₀ = 0,01 mol/L et de pH₀ = 2,0 ,
on ajoute V = 20 mL d'une solution de chlorure de potassium ( K⁺ + Cl^-) de même concentration c₀. 
On complète avec de l'eau distille afin d'obtenir V₁ = 100 mL d'une solution notée S₁.
On fabrique une solution S₂ de volume V₂ = 500 mL en ajoutant à S₁, 400 mL de solution S₀.

Question :
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?

A- le pH de la solution S₁ est pH₁ = 3,0.
B- dans S₂, [K⁺] =2 10^-3 mol/L.
C- dans S₁, [Cl^-] = 10^-3 mol/L.
D- la solution 2 est plus acide que la solution 1.
E- la quantité de matière d'ion chlorure présente dans S₂ est 3 10^-4 mol.



On dispose d'une solution de chlorure d'ammonium ( NH₄⁺_aq+Cl^-_aq de concentration de soluté apporté c₀ = 1,0 10^-3 mol/L et dont le pH est 6,1. On donne 10^-6,1 = 7,9 10^-7.  
Question :
Déterminer la constante d'équilibre K de la réaction de NH₄⁺_aqavec l'eau.

A	B	C	D	E	F
3,3 10-10	6 10-9	1,6 10-6	6,2 10-10	4,5 10-10	autre

éthylamine. Le pH d'une solution aqueuse d'éthylamine C₂H₅NH₂, de concentration en soluté apporté c= 0,10 mol/L est égal à 12 à 25°C.
On considère la réaction de l'éthylamine avec l'eau.
Question :Calculer le taux d'avancement final t de la réaction de l'éthylamine avec l'eau.

A	B	C	D	E	F
0,079	0,10	0,05	2,5 10-3	0,33	autre

hydroxylamine et acide nitrique A 25°C, on mélange 200 mL d'hydroxylamine NH₂OH à 10^-2 mol/L et 1 mL d'acide nitrique de concentration molaire c_A = 1,0 mol/L. La réaction entre l'hydroxylamine et l'acide nitrique est totale. La solution obtenue a un pH égal à 6,0.

Question :
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ? 
A- dans la solution [NO₃^-] = 5 10^-3 mol.
B- l'équation de la réaction acide/base qui a lieu est : NH₂OH + H₃O⁺ = NH₃OH⁺ +H₂O.
C- x_max = 2 10^-3 mol/L.
D- pK_a(NH₃OH⁺ / NH₂OH ) = 6,0 . 
E- dans le mélange il y a 10^-8 mol d'ion hydroxyde.


On réalise l'hydrolyse du butanoate d'éthyle en chauffant à 200 °C un mélange de 5,0 mol d'eau et de 1,0 mol d'ester. 
Le volume du mélange est de 180 mL. 
Après 24 heures de réaction, on prélève un échantillon de 10 mL. On le refroidit et on le titre ensuite par une solution de soude à 2,0 mol/L. 
L'équivalence acidobasique est atteinte pour un volume de base versé V_BE =17,5mL.
Question : Déterminer la quantité de matière d'acide présent dans le prélevement.

A	B	C	D	E	F
35 mmol	22 mmol	130 mmol	0,22 mol	0,55 mol	autre

Question : En déduire le pourcentage d'ester hydrolysé.

A	B	C	D	E	F
33 %	82 %	63%	54%	75%	autre

combustion d'un hydrocarbure.
On réalise la combustion de 10 mL d'un hydrocarbure gazeux de formule brute inconnue C_xH_y, avec 50 mL de dioxygène en excès. Après combustion totale et refroidissement ( l'eau est sous forme liquide ), le volume gazeux final est 35 mL, dont 20 mL de CO₂.
Tous les volumes gazeux sont mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression.
Question :
 Déterminer la formule brute de l'hydrocarbure .

A	B	C	D	E	F
C2H4	C2H6	C3H8	C4H10	C5H10	autre

correction fixe

correction chimix

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acide base, oxydo-réduction, composés oxygénés, constante d'équilibre( Kiné Berck 2009)

Question : On dissout 7,2 g de benzoate de sodium C₆H₅COONa dans 250 mL d'eau distillée. 
On verse dans un becher 75 mL de la solution précédente et 25 mL d'acide chlorhydrique 
de concentration c= 0,050 mol/L. 
On ne tient pas compte de la réaction des ions benzoate avec l'eau.
Couple acide base : C₆H₅COOH / C₆H₅COO^- pK_a = 4,2.
 masses molaires : C : 12 ; H : 1 ; O : 16 ; Na : 23 g/mol.
Calculer le pH de la solution dans le becher

4,2
4,8
5,2
5,6
6,1
aucune réponse exacte

Question : 

Un échantillon de 1,20 g d'un mélange de poudre de fer et d'aluminium est traité par une solution d'acide chlorhydrique en excès. 
Après la réaction totale des deux métaux, il s'est formé un volume de 710 mL de dihydrogène. 
V_m = 24,0 L/mol.
Couples oxydant / réducteur : Fe²⁺ aq / Fe(s) ; Al³⁺aq /Al(s) ; H₃O⁺aq/H₂(g).
Calculer le pourcentage massique en fer dans le mélange.

42
48
51
65
82
autre

Question : chimie organique
Un composé organique A est composé de carbone, hydrogène et oxygène.A est un monoalcool et sa chaîne carbonée est saturée.
Le pourcentage massique en carbone est 64,9 %.
La combustion complète de 1,00 g de A conduit à la formation de 1,21 g d'eau.
Masse de Mars M = 6,42 10²³ kg ; rayon de Mars : R = 3,4 10³ km ; G = 6,67 10^-11 SI.
Calculer la masse molaire (g/mol) de ce composé.


32
46
60
74
90
autre

Question : Combien y a-t-il de propositions exactes ?

A- le test positif avec la 2,4-DNPH est caractérisé par la formation d'un précipité jaune orangé. 
B- le composé B possède un groupe carbonyle. 
C- le nom du composé B est la propanone. 
D- le composé A est un alcool secondaire. 
E- le composé A est le propan-2-ol. 

Question : Nitrate de plomb.
On prépare une solution de nitrate de plomb en dissolvant 50,0 g de solide Pb(NO₃)₂ dans de l'eau distillée pour obtenir 75,0 mL de solution. L'équation de la réaction de dissolution s'écrit :
Pb(NO₃)₂ (s) = Pb²⁺aq + 2NO₃^-aq.
Il n'est pas possible de dissoudre la totalité du solide. 
On filtre la solution préparée et on mesure la masse du solide non dissous : on trouve 10,6 g. 
Toutes les manipulations ont été effectuées à 20 °C.

Calculer la valeur de la constante d'équilibre associée à la réaction de dissolution du nitrate de plomb à 20 °C.

16
24
32
38
48
autre


correction chimix
correction fixe

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Régimes transitoires électriques concours kiné Nantes 2009

Rappel :
Si x est une grandeur fonction du temps satisfaisant à l'équation différentielle τdx(t)/dt + x(t) = H
où t et H sont constants,
x(t) est de la forme générale : x(t) = K exp^(-t/τ) + H.
K est une constante que l'on détermine en considérant les conditions initiales.


On réalise le montage ci dessous :

Le générateur est une source idéale de tension de fem E = 6,0 V.
A t = 0 on relie les points O et A.

Question : Représenter le circuit parcouru par le courant i(t), et noter les tensions u_L(t) aux bornes de l'inductance L et u_r(t) aux bornes de la résistance r.

Question : Etablir l'équation différentielle relative à i(t).

Question : Préciser les valeurs de l'intensité i(t) aux dates t=0 et t très grand ( régime permanent ).

Question : Déterminer la constante de temps t₁ en fonction de L et r et donner l'expression littérale de i(t).

Question : On coupe la connexion entre O et A.

Le condensateur étant déchargé, on relie O à B à un instant choisit comme nouvelle origine des temps. Représenter le circuit parcouru par le courant i₂(t) ; noter la charge q(t) du condensateur de capacité C, la tension u_C(t) aux bornes du condensateur et la tension u_R(t) aux bornes du conducteur ohmique de résistance R

Question : Etablir l'équation différentielle relative à q(t).

Question : Préciser les valeurs de la charge q(t) aux dates t=0 et t très grand ( régime permanent ).

Question : Déterminer la constante de temps t₂ en fonction de C et R et donner l'expression littérale de q(t).

Question : Donner l'expression littérale de i₂(t).

Question : Le condensateur étant de nouveau déchargé, on relie à l'instant t=0, le point O à la fois à A et B. L'intensité débitée par le générateur de fem E est notée i₃.
Rappeler la loi des noeuds reliant à chaque instant i(t), i₂(t) et i₃(t).

Question : Les expressions de i(t), i₂(t) étant celles obtenues ci-dessus, donner l'expression littérale de i₃(t).


Question : Exprimer les conditions que doivent vérifier les valeurs associées aux composants pour que i₃(t) soit indépendant de t.


Question : Tracer sur le même graphique i(t), i₂(t) et i₃(t) avec les tangentes à l'origine.


Question : Les valeurs des composants étant celles calculées précédemment, on réalise une nouvelle expérience.
Après avoir chargé le condensateur au maximum ( charge q = Q₀), on relie à l'instant t = 0, le point B au point A ( C, L, R et r sont en série).  
Représenter le circuit parcouru par le courant i₁(t) ; noter la charge q(t) du condensateur de capacité C

Question : Montrer que la constante de temps s'exprime par t₁ = (LC)^½.
On notera par la suite t = (LC)^½.

Question : Ecrire l'équation différentielle relative à q(t) où l'on fera apparaître t

Question : Le régime est alors dit apériodique critique. q(t) est de la forme q(t) = (a+ßt) exp(-t/t) où a et ß sont des constantes.
Préciser les valeurs de la charge q et de l'intensité i₁ à t=0 ; en déduire l'expression de q(t).

correction fixe
correction chimix

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AP-HP 2010 Chimie

AP-HP 2010

Détermination de la constante d'acidité du vert de bromocrésol.

Le vert de bromocrésol est un indicateur coloré acido-basique. 
C'est un couple acide-base dont l'acide noté HInd et la base notée Ind^- possèdent deux couleurs différentes : la forme acide est jaune tandis que la forme basique est bleue. 
Le but de cet exercice est de déterminer la valeur de la constante d'acidité du vert de bromocrésol par deux méthodes différentes.

Q : Écrire l'équation de la réaction de l'acide HInd avec l'eau.

Q : Donner les couples acide / base mis en jeu.

Q : Donner l'expression de la constante d'équilibre de cette réaction et la comparer à la constante d'acidité Ka du couple de l'indicateur coloré.
Q : Déterminer en fonction du pKa, l'intervalle de pH délimitant la zone de virage de l'indicateur coloré.

Q : Tracer le diagramme de prédominance des teintes du couple de l'indicateur coloré.

On peut suivre l'évolution temporelle d'un système chimique contenant au moins une espèce colorée en mesurant l'absorbance A du milieu réactionnel.
La loi de beer Lambert s'écrit pour un système chimique contenant  une seule espèce chimique colorée :
A= log (I₀/I) = elc ( A est l'absorbance ou densité optique)
Cette loi est vérifiée lorsque la solution est de concentration inférieure à : c <0,1 mol.L^-1.
e (L mol^-1 cm^-1) est une caractéristique de la molécule. 

Plus e sera grand, plus la solution absorbe.
l est l'épaisseur de la cuve (cm) et c la concentration de la solution (mol/L).
Dans le cas de plusieurs espèces chimiques colorée : A = S e_ilc_i.
Q : Donner en justifiant l'unité du coefficient d'extinction molaire.

On considère une solution où les seules espèces absorbantes sont HInd et Ind^-.

Q : Donner l'expresion de l'absorbance A de la solution.
Q : Exprimer la concentration [Ind^-]_éq en fonction de [Hind]_éq et C.

On mesure à la longueur d'onde lmax les absorbances A₁, A₂, A₃ de trois solutions S₁, S₂, S₃ de même concentration C en indicateur coloré apporté mais de pH différents et donc de concentration molaire volumique  [Hind]_éq et [Ind^-]_éq différentes.
 
Le pH de la solution S₁ étant élevé, la concentration [Hind]_éq peut être considérée comme nulle.
Q : Donner l'expression de l'absorbance A₁ en fonction de  e_Ind- , l et C.
  
Le pH de la solution S₂ étant faible, la concentration [Ind^-]_éq peut être considérée comme nulle.
Q : Donner l'expression de l'absorbance A₂ en fonction de  e_HInd , l et C.
 Le pH de la solution S₃ est tel que l'on ne peut négliger ni [Ind^-]_éq ni [Hind]_éq.
 
Q : Donner l'expression de l'absorbance A₃ en fonction de  A₁, A₂, C, [Hind]_éq et [Ind^-]_éq.
Exprimer la constante d'acidité Ka puis le pKa du couple de l'indicateur coloré en fonction du pH de la solution S₃ et des absorbances A₁, A₂, A₃.



correction fixe
correction chimix

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