E.N.P., Dpt de Génie Chimique, Examen final, Chimie Minérale, 2 h, 13/01/2019 Il sera tenu compte de la présentation. Exercice 1 : Le sodium et ses dérivés Le sodium est un élément qui possède 11 électrons. Compléter le tableau suivant : Caractéristiques de Na Structure électronique Groupe Période Nom de la famille Forme la plus abondante dans la nature Ion(s) stable(s) possible(s) Demi-réaction redox Caractère oxydant ou réducteur ? Conductibilité thermique (bonne, moyenne, mauvaise ?) Conductibilité électrique (bonne, moyenne, mauvaise ?) Méthode de préparation Réponses / Réactions …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. Indiquer les réactions qui ont lieu lors de la préparation …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. Réactions chimiques de Na avec: H2O O2 de l’air …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. Cl2 H2 S HCl …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. Type de liaison dans : Na2 NaH NaCl …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. NaCl cristallise dans le système CFC (a …………………………………………………….. = 5,64 Å), Na = 23, Cl = 35,5. …………………………………………………….. Calculer la masse volumique en g/cm3 …………………………………………………….. …………………………………………………….. …………………………………………………….. Exercice 2 : Dérivés d’éléments du bloc s 1 1.1- Calculer la masse de permanganate de potassium (KMnO4) nécessaire pour préparer une solution de volume 100 mL à la concentration molaire de 5,0.10-4 mol/L. 1.2- Même question pour 100 mL d’une solution de concentration 5,0.10-2 mol/L. 1.3- Comment, à partir de cette dernière solution, préparer la solution 5,0.10-4 mol/L? Décrire le mode opératoire. On donne : K = 39,1 ; Mn = 54,9 ; O = 16,0. 2 La magnésie est constituée d’un atome de magnésium et d’un atome d’oxygène. 2.1- Déterminer le rapport pondéral Mg/O, 2.2- Calculer la masse de magnésium à mettre en œuvre pour fabriquer 2 kg d’oxyde de magnésium. Mg = 24,3 et O = 16,0. Exercice 3 : Atomes et édifices moléculaires 1. Un élément chimique inconnu appartient à la famille des halogènes et de couche électronique externe L. Identifier cet élément et établir sa configuration électronique. 2. Un atome inconnu, de la 3e période du tableau périodique, engage 3 liaisons covalentes simples avec l’élément de la «question 1», et possède un doublet non liant. Identifier cet élément. 3. Donner le diagramme de Lewis de chaque molécule formée par ces deux éléments chimiques et préciser l’état d’hybridation. 4. On donne les températures d'ébullition (°C) de : NH3 (-33), PH3 (-87), AsH3 (-55) et SbH3 (-17). Monter que l’un des composés possède un point d’ébullition «anormal», justifier votre réponse. 5. Commenter les angles suivants: PF3 (104 °), PCl3 (101 °) et PBr3 (100 °). Exercice 4 : Eléments du groupe VIA A/ Sachant que l’air et l’oxygène pèsent dans les conditions normales 1,293 g/L et 1,429 g/L, en déduire : 1- Les proportions centésimales en masse d’oxygène et d’azote dans l’air ; 2- La masse volumique de l’azote atmosphérique. B/ 1. Dans quel état naturel existe le soufre? 2. Préciser le degré d’oxydation de S dans: Na2S, FeS2, S2, S2Cl2, SO, SF4, SF6 et SO42-. 3. Compléter les réactions suivantes: S + Na ; H2S + Na ; SO2 + O2 et S + H2SO4. C/ Du sulfure de cuivre est grillé à la température ambiante. Donner l’équation chimique. Quelle est, dans les conditions normales, la variation de volume du milieu réactionnel lorsque 2,5 moles de sulfure de cuivre sont grillées.
