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SESSION de Décembre 2001

DEUG STPI - Première année - U.E.2 - "Réaction chimique"

Exercice 1 :

C = 3 108 m.s-1 - h = 6,62 10-34 J.s - e = 1,6 10-19 C - E0 = 13,6 eV = 2,18 10-18 J

Le spectre de l'atome d'hydrogène comporte une raie violette correspondant à une longueur d'onde de 411 nm.

Séries de raies pour l'atome d'Hydrogène :

n

1

2

3

4

Nom

Lyman

Balmer

Paschen

Bracket

Domaine spectral

U.V

Visible

I.R

I.R

1) A quelle série appartient cette raie ?

2) Calculer sa fréquence et son énergie.

3) A quelle transition électronique n à p cette raie est-elle associée?

Exercice 2 : MPb= 207,2 g.mol-1 - MCl = 35,5 g.mol-1

Soit la réaction : Pb2+ (aq) + 2 Cl- (aq) = PbCl2 (s)

Pour déterminer la constante KR de cette réaction de précipitation du chlorure de plomb on procède a deux expériences différentes :

Expérience 1 : On introduit dans un bécher 20 mL d'une solution d'acétate de plomb (Pb2+ ; 2 CH3COO-) de concentration molaire 0,1 mol.L-1 et 20 mL de solution de chlorure de sodium ( Na+ ; Cl-) de concentration molaire 0,2 mol.L-1. On laisse la réaction se faire puis on filtre le contenu du bécher de manière à récupérer le solide formé. Après lavage et séchage du solide on pèse celui-ci et on trouve une masse de précipité de PbCl2 (s) : m = 0,3811 g. Calculer KR.

 

Expérience 2 :

On réalise la pile suivante (voir schéma)

  

a) Exprimer le potentiel de l'électrode 1 sachant que le couple d'oxydoréduction est le couple

Pb2+(aq) / Pb(s).

b) Exprimer le potentiel de l'électrode 2 sachant que le couple d'oxydoréduction est le couple

Pb2+(aq) / Pb(s).

c) Exprimer la différence de potentiel de la pile DE = E1 - E2

d) Sachant que DE = E1 - E2 = 0,174 V, calculer la concentration de l'ion Pb2+ dans le bécher N°2.

e) En supposant que la concentration des ions Cl- dans le bécher N°2 n'a pas été modifiée par l'ajout de Pb2+, calculer KR.

Exercice 3 :

Fe3+ / Fe : E01 = 0,77 V - HNO3 / NO(g) : E02 = 1,05 V

R = 8,31 J.K-1.mol-1 - 1 bar = 105 Pa - MFe = 56 g.mol-1

Le fer est oxydé en ions ferriques Fe3+ par l'acide nitrique concentré HNO3 qui est lui même réduit en monoxyde d'azote NO (composé gazeux).

1) Ecrire et équilibrer la réaction.

2) Calculer sa constante d'équilibre. Conclusion ?

3) On attaque 20 g de fer en poudre par un large excès de HNO3. Quel volume de gaz NO pourra-t-on recueillir sous 1,5 bar à 35°C ?

 

Exercice 4 : On à demandé à deux étudiants de représenter la classification périodique des éléments, voici le résultat de leur réflexion.

 

 On demande de corriger leur(s) éventuelle(s) erreur(s) en justifiant simplement la réponse.

Etudiant A :

Etudiant B :

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