chimie générale
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Corrigé BTS Analyses Biologiques 2003 Sciences Physiques - http://www.chimix.com - CHIMIX chimie générale Etude d'une solution de permanganate de potassium : le dosage de cette solution peut se faire par une r d'oxydoréduction en utlisant une solution contenant des ions ferreux Fe2+ en milieu acide. MnO4- / Mn2+ : E01=1,51 V ; Fe3+ / Fe2+ : E02=0,77 V 1. Ecrire les demi-équations électroniques puis l'équation de la réaction spontanée qui a lieu. Justifier le sens d'évolution. 2. Calculer la variation d'enthalpie standart G0 correspondant à cette réaction. 3. En déduire la constante d'équilibre à T=298 K. F=96500 C et R=8,31 JK-1mol-1. Etude d'un équilibre de précipitation : les calculs rénaux sont essentiellement constitués d'oxalate de calcium CaC2O4, composé peu soluble constitué d'ion Ca2+ et C2O42-. On néglige le comportement basique des ions oxalates C2O42-. 1. Ecrire l'équation de l'équilibre de dissolution de CaC2O4. 2. Calculer la solubilité s de ce sel dans l'eau pure. 3. Comparer qualitativement la solubilité s' de CaC2O4 dans une solution de chlorure de calcium Ca la solubilité s dans l'eau pure. Justifier. 4. Calculer la solubilité s' de CaC2O4 dans une eau minérale contenant initialement 0,02 mol/L de chlorure d calcium. produit de solubilité de CaC2O4 : Ks= 3,6 10-9. corrigé MnO4- est l'oxydant le plus fort ; Fe2+ est le réducteur le plus fort. MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ = 5 Fe3+ +5 e-. MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4H2O E = 1,51 -0,77 = 0,74 V G0 = -nFE = -5*96500*0,74 = -357000 J. G0 = -RT ln K ln K= G0 /( -RT ) = -357000 /(-8,31*298)=144,18. K= 4 1062. Téléchargé sur http://www.aidexam.com Corrigé BTS Analyses Biologiques 2003 Sciences Physiques - http://www.chimix.com - CHIMIX CaC2O4(s)=Ca2++C2O42-. Ks=[Ca2+][C2O42-]=s² = 3,6 10-9 d'où s= 6 10-5 mol/L. Dans une solution contenant des ions calcium tels que [Ca2+] >> s : le produit [Ca2+][C2O42-] est constant pour une température donnée ; si [Ca2+] >>s alors s'=[C2O si [Ca2+] = 0,02 mol/L alors s' = 3,6 10-9 /0,02= 1,8 10-7 mol/L. Ecole Supérieure Chimie Formation ingénieur chimiste Prépa intégrée www.escom.fr Préparer un BTS Optique Organisme Supérieur des Métiers de l'Optique, inscriptions ouvertes www.osmoptique.fr Cours de physique Votre cours de physique avec nos sites sélectionnés pour vous www.mode.fr Microscope Achetez en ligne votre microscope Découvrez nos offres shopping.cherchons.com chimie organique Le styrène C6H5-CH=CH2 peut être obtenu à la suite des opérations suivantes : 1. L'éthanol C2H5OH subit une oxydation ménagée, en milieu acide, par un excès de permanganate de potassium. On obtient un acide A. Donner sa formule semi-développée et son nom. 2. L'acide A soumis à l'action du pentachlorure de phosphore PCl5 mène à un chlorure d'acyle B. Donner la formule semi-développée et le nom de B. 3. Le benzène C6H6 soumis à l'action du chlorure d'acyle B en présence de chlorure d'aluminium AlCl un produit C réagissant avec la 2,4-DNPH mais n'ayant aucune action sur la liqueur de Fehling. A quelle famille appartient le composé C ? - Donner le mécanisme de l'action du benzène sur B. - Donner la formule semi-développée de C. 4. Le composé C subit une réduction à l'aide d'hydrure d'aluminiumlithium LiAlH4 et donne un alcool D optiquement actif. Donner la formule semi-développée de D. - Représenter les deux énantiomères de D suivant la représentation de Cram et préciser leur configuration absolue en énonçant les règles utilisées. 5. En présence d'acide sulfurique, on réalise la déshydratation intramoléculaire de l'alcool D. Le produit obtenu est le styrène. Ecrire l'équation de la réaction correspondante corrigé A est l'acide éthanoïque CH3-COOH B est le chlorure d'éthanoyle CH3-COCl C est une cétone : test positif avec la 2,4-DNPH mettant en évidence le groupe carbonyle; test négatif avec la Téléchargé sur http://www.aidexam.com Corrigé BTS Analyses Biologiques 2003 Sciences Physiques - http://www.chimix.com - CHIMIX liqueur de Fehling ( le test est positif avec un aldehyde) C6H5-CO-CH3. D est : C6H5-CHOH-CH3. numéroter de façon décroissante chacun des quatre substituants selon son numéro atomique. OH (1) ; C6H5- (2) ; CH3 (3) ; H (4). On place alors l'atome (ou le groupement) de numéro le plus élevé derrière. On regarde dans quel sens, sens horaire ou trigonométrique, on passe du numéro 1, au 2, au 3. - Si le sens de rotation est le sens horaire (ou anti-trigonométrique), le carbone est Rectus (R), - Si le sens de rotation est le sens trigonométrique (ou anti-horaire), le carbone est Sinister (S). C6H5-CHOH-CH3 --> C6H5-CH=CH2 + H2. microscopie Les grandeurs algébriques sont écrites en gras et en bleu. Un microscope optique est constitué d'un objectif de distance focale f'1= O1F'1=1 cm et d'un oculaire de distance focale f'2= O2F'2 = 4 cm. La distance entre les centres optique est O1O2 =21,7 cm. Téléchargé sur http://www.aidexam.com Corrigé BTS Analyses Biologiques 2003 Sciences Physiques - http://www.chimix.com - CHIMIX 1. Donner le schéma de principe du microscope dans le cas de l'observation à l'infini ( sans accomodation). Préciser la nature et la position des images intermédiaire et finale. 2. Définir la puissance en précisant les unités employées. 3. Rappeler la définition de la puissance intrinsèqye Pi. - Montrer que Pi peut s'exprimer par la relation Pi= / ( f'1 f'2) où = F'1F'2 - Calculer Pi . 4. Sous quel angle ' serait observé une hématie de diamètre 4 m à travers le microscope ? 5. Sachant que l'objectif a une ouverture numérique n sin u = 0,85, calculer la limite de résolution L de cet instrument avec une longueur d'onde = 650 nm. On donne L= 0,61 / (n sin u). 6. Dans un microscope électronique, les électrons accélérés par une tension acquiert une vitesse de 1,68 10 8 m/s. On rappelle qu' à une particule de masse m et de vitesse v est associée une onde de longueur d'onde h/(mv). - Calculer . - Calculer la limite de résolution théorique de ce microscope si l'ouverture numérique du faisceau d'électrons est n sin u = 9 10-4. Comparer avec le résultat précédent et conclure. h= 6,62 10-34 Js ; masse de l'électron m= 9 10-31 kg. corrigé L'image intermédiaire est réelle et située au foyer objet de l'oculaire ; l'image définitive est virtuelle, rejet l'infini. puissance du microscope: Soit ' l'angle en radians sous lequel est vue l'image A'B' donnée par l'objectif L1. tan ' = A'B' / F2O2 = A'B'/f'2. L' angle ' étant petit tan ' voisin de ' radians. Par définition, la puissance du microscope est égale au rapport du diamètre apparent de l’ image instrumentale ' /AB (dans le cas d’ un angle petit) à la taille de l’ objet observé P= ' puissance en dioptrie ( ) et AB en mètre P= A'B'/ AB* 1/f'2 = /f'2 ; est le grandissement de l'objectif = O1A'/O1A =( O1F'1+F'1A' )/O1A =(f'1+) / O1A voisin de / f'1. Téléchargé sur http://www.aidexam.com Corrigé BTS Analyses Biologiques 2003 Sciences Physiques - http://www.chimix.com - CHIMIX P =/ (f'1f'2 ) Soit l'angle sous-tendu par l'objet étudié lorsqu'il est placé à la distance minimale de vision nette d ; soit l'angle ' sous lequel l'image de ce même objet est observé à travers une loupe ou un microscope. On appelle grossissement (noté G) le rapport G='/ Le microscope et son oculaire sont utilisés de façon intrinsèque (image instrumentale à l’ infini), donc la puissanc est intrinsèque est égale à : Pi = 4 G. Pi= / ( f'1 f'2) ; =21,4-1-4 = 16,4 cm = 0,164 m ; f'1 = 0,01 m et f'2 = 0,04 m Pi=0,164/(0,01*0,04)= 410 . diamètre apparent de l'objet observé à la distance minimale de vision distincte dm=0,25 m : = 4 10-6 / 0,25 = 1,6 10-5 rad Pi= 410 d'où G= 410/4 = 102,5 = ' /= soit ' = 102,5 = 102,5*1,6 10-5 = 1,64 10-3 m limite de résolution L= 0,61* 650 10-9 / 0,85 = 4,66 10-7 m. = h/(mv) = 6,62 10-34 / (9,1 10-31*1,68 108)= 4,33 10-12 m. limite de résolution théorique : L1= 0,61* 4,33 10-12 / 9 10-4 = 2,93 10-9 m. environ 100 fois plus grande que la limite de résolution du microscope optique : on pourra observer des objets 10 fois plus petits Téléchargé sur http://www.aidexam.com
