Concours Medecine 2022 Chimie

On verse dans un bécher le volume V = 2.10^-4 m³ d'une solution (S_B) d'hydroxyde de sodium de concentration molaire C_B = 10 mol m^-3, et on y ajoute, à l'instant t₀ = 0, une quantité de matière n_E de méthanoate de méthyle égale à la quantité de matière n_B d'hydroxyde de sodium dans la solution (S_B). On suppose que le volume de la solution reste constant (V = 2.10^-4 m³).

L'équation chimique: HCO₂CH_3(l) + HO^-_(aq) → HCO_2(aq)^- + CH₃OH_(l)

La courbe de la figure ci-dessous représente les variations de la conductivité du mélange au cours du temps. L'expression de la conductivité à l'instant test: \(\sigma\)=-72. x + 0.25 (S.m^-1). avec x l'avancement de la réaction.

Conductivités molaires ioniques λ des ions présents dans le mélange réactionnel:
-Na⁺: 5,01 mS.m².mol^-1
-HO^-: 19,9 mS.m².mol^-1
-HCO₂^-: 5,46 mS.m².mol^-1
On néglige l'effet des ions H₃O⁺ sur la conductivité du mélange.
75÷52=1,44

L'expression de la vitesse volumique de la réaction est :

A) \( v = -\frac{1}{72V} \times \frac{d\sigma}{dt} \)

B) \( v = -\frac{1}{36V} \times \frac{d\sigma}{dt} \)

C) \( v = -\frac{1}{V} \times \frac{d\sigma}{dt} \)

D) \( v = -\frac{1}{32V} \times \frac{d\sigma}{dt} \)

E) \( v = -\frac{1}{42V} \times \frac{d\sigma}{dt} \)

La valeur de la vitesse volumique de la réaction à l'instant t₀ = 0 est :

A) v = 1,23 mol.m^-3.min^-1

B) v = 0,82 mol.m^-3.min^-1

C) v = 1,05 mol.m^-3.min^-1

D) v = 0,52 mol.m^-3.min^-1

E) v = 0,32 mol.m^-3.min^-1

Solution aqueuse d'acide éthanoïque

Une solution aqueuse (S) d'acide éthanoïque de concentration molaire C = 1.10^-3 mol.L^-1 a une conductivité σ = 5,2 mS.m^-1.

Conductivités molaires ioniques:
-λ(H₃O⁺) = 35,0 mS.m².mol^-1
-λ(CH₃CO₂^-) = 4,1 mS.m².mol^-1
On néglige l'effet des ions HO^- sur la conductivité de la solution.
52÷391=0,133 ; 10^0,63=4,26

La valeur de la concentration molaire effective de l'ion oxonium en solution (S) est :

A) [H₃O⁺] = 1,33.10^-3 mol.L^-1

B) [H₃O⁺] = 1,33.10^-2 mol.L^-1

C) [H₃O⁺] = 1,33.10^-6 mol.L^-1

D) [H₃O⁺] = 1,33.10^-4 mol.L^-1

E) [H₃O⁺] = 1,33.10^-5 mol.L^-1

On dilue 10 fois la solution (S) pour obtenir une solution (S₁) de concentration molaire C₁ et de pH = 4,37. La valeur du taux d'avancement final de la réaction qui a eu lieu dans la solution (S₁) est :

A) τ₁ = 0,133

B) τ₁ = 0,042

C) τ₁ = 0,260

D) τ₁ = 0,013

E) τ₁ = 0,426

Solution aqueuse d'acide méthanoïque

Soit une solution aqueuse d'acide méthanoïque HCOOH de concentration molaire C. On note K_A la constante d'acidité du couple (HCOOH_(aq)/HCOO_(aq)^-).

Le taux d'avancement final de la réaction entre l'acide méthanoïque et l'eau a pour expression :

A) \( \tau = \frac{1}{1 + 10^{\mathrm{pH} - \mathrm{pK}_A}} \)

B) \( \tau = \frac{1}{1 - 10^{\mathrm{pK}_A - \mathrm{pH}}} \)

C) \( \tau = \frac{1}{1 + 10^{\mathrm{pK}_A - \mathrm{pH}}} \)

D) \( \tau = \frac{1}{1 + 10^{-(\mathrm{pK}_A + \mathrm{pH})}} \)

E) \( \tau = \frac{1}{1 + 10^{\mathrm{pK}_A + \mathrm{pH}}} \)

Réaction entre l'acide éthanoïque et l'ammoniaque

On mélange un volume d'une solution aqueuse d'acide éthanoïque contenant la quantité de matière initiale n_i(CH₃COOH), avec un volume d'une solution aqueuse d'ammoniaque contenant la même quantité de matière initiale n_i(NH₃) = n_i(CH₃COOH).

L'équation chimique: CH₃COOH_(aq) + NH_3(aq) ⇌ CH₃COO_(aq)^- + NH_4(aq)⁺

Données: pK_A(CH₃COOH_(aq)/CH₃COO_(aq)^-) = pK_A1
pK_A(NH_4(aq)⁺/NH_3(aq)) = pK_A2

L'expression de la constante d'équilibre associée à l'équation de la réaction étudiée est :

A) K = 10^pK_A2+pK_A1

B) K = 10^pK_A1-pK_A2

C) K = K_A2/K_A1

D) K = K_A1K_A2

E) K = 10^pK_A2-pK_A1

L'expression de l'avancement final de cette réaction est :

A) \( x_f = \frac{n_i \sqrt{K}}{1 + \sqrt{K}} \)

B) \( x_f = n_i \frac{1 + \sqrt{K}}{\sqrt{K}} \)

C) \( x_f = \frac{n_i \sqrt{K}}{1 - \sqrt{K}} \)

D) \( x_f = \frac{1 + \sqrt{K}}{n_i \sqrt{K}} \)

E) \( x_f = \frac{\sqrt{K}}{n_i (1 + \sqrt{K})} \)

Critère d'évolution d'un système chimique

On considère un système chimique obtenu en mélangeant:
- V₁ = 15,0 mL de solution d'acide borique H₃BO₃ de concentration molaire C₁ = 1,10 × 10^-2 mol.L^-1
- V₂ = 15,0 mL de solution de borate de sodium Na⁺_(aq) + H₂BO_3(aq)^- de concentration molaire C₂ = 1,20 × 10^-2 mol.L^-1
- V₃ = 10,0 mL de solution de méthylamine CH₃NH₂ de concentration molaire C₃ = 2,00 × 10^-2 mol.L^-1
- V₄ = 10,0 mL de solution de chlorure de méthylammonium, CH₃NH_3(aq)⁺ + Cl_(aq)^- de concentration molaire C₄ = 1,50 × 10^-2 mol.L^-1

L'équation chimique: H₃BO_3(aq) + CH₃NH_2(aq) ⇌ H₂BO_3(aq)^- + CH₃NH_3(aq)⁺

Données: pK_A(H₃BO_3(aq)/H₂BO_3(aq)^-) = pK_A1 = 9,20
pK_A(CH₃NH_3(aq)⁺/CH₃NH_2(aq)) = pK_A2 = 10,7
10^0.5 = 3,16 ; log(725/2775) = -0,58 ; log(3075/375) = 0,9

Pile (Cadmium/Argent)

On réalise la pile (Cadmium/Argent) en utilisant une lame d'argent Ag_(s), plongée dans une solution aqueuse de nitrate d'argent Ag⁺_(aq) + NO_3(aq)^- de concentration molaire initiale C₁ = 0,4 mol.L^-1 et une lame de cadmium Cd_(s) plongée dans une solution aqueuse de nitrate de cadmium Cd²⁺_(aq) + 2NO_3(aq)^- de concentration molaire initiale C₂ = 0,2 mol.L^-1. Les deux solutions sont reliées par un pont salin. On branche entre les deux électrodes de un conducteur ohmique montée en série avec un ampèremètre et un interrupteur. On ferme le circuit à un l'instant \(t_{0}\) = 0 Un courant électrique d'intensité constante circule dans le circuit.

Données:
- Les deux solutions ont le même volume V = 250 mL
- M(Ag) = 107,87 g.mol^-1
- Constante d'équilibre: 2Ag⁺_(aq) + Cd_(s) ⇌ 2Ag_(s) + Cd²⁺_(aq) est K = 5.10⁴⁰ à 25°C
- La quantité de matière de la partie immergée de l'électrode consommable est en excès
- F constante de Faraday

À un instant t₁, les concentrations molaires effectives des ions Ag⁺_(aq) et Cd²⁺_(aq) sont [Ag⁺_(aq)] = 8.10^-2 mol.L^-1 et [Cd²⁺_(aq)] = 0,36 mol.L^-1. La valeur du quotient de réaction à l'instant t₁ est :

A) Q_r,t1 = 1,25

B) Q_r,t1 = 45,6

C) Q_r,t1 = 56,2

D) Q_r,t1 = 4,56

E) Q_r,t1 = 5,62

La valeur de la masse d'argent déposé sur l'électrode d'argent lorsque la pile sera usée est :

A) m(Ag) = 5,398 g

B) m(Ag) = 1,078 mg

C) m(Ag) = 1,078 g

D) m(Ag) = 10,787 mg

E) m(Ag) = 10,787 g

Méthode de contrôle de l'évolution d'un système chimique

On réalise un mélange équimolaire contenant n₀ = 0,12 mol d'un acide (A) et n₀ = 0,12 mol d'un alcool (B). On ajoute au mélange quelques gouttes d'acide sulfurique concentré et quelques grains de pierre ponce. À la fin de la transformation on obtient la masse m(E) = 12,64 g d'un ester (E).

Données:
Masse molaire de l'ester (E): M(E) = 158 g.mol^-1
79 ÷ 39 = 2

Le dispositif utilisé pour préparer cet ester s'appelle :

A) montage de distillation fractionnée

B) montage de chauffage à reflux

C) montage d'hydrodistillation

D) montage d'extraction par solvant

E) montage de chauffage sous vide

Lors de la synthèse industrielle de l'ester (E), on préfère utiliser un autre réactif (D) à la place de l'acide (A), pour que la réaction soit rapide et totale.

La formule semi-développée du réactif (D) est:

A) Option A

B) Option B

C) Option C

D) Option D

E) Option E

Concours d'accès en 1^ère année de Médecine ou Pharmacie

Suivi temporel d'une transformation chimique

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Question 4 :

Solution aqueuse d'acide éthanoïque

Question 5 :

Question 6 :

Solution aqueuse d'acide méthanoïque

Question 7 :

Question 8 :

Réaction entre l'acide éthanoïque et l'ammoniaque

Question 9 :

Question 10 :

Critère d'évolution d'un système chimique

Question 11 :

Question 12 :

Pile (Cadmium/Argent)

Question 13 :

Question 14 :

Question 15 :

Méthode de contrôle de l'évolution d'un système chimique

Question 16 :

Question 17 :

Question 18 :

Question 19 :

Question 20 :

Concours d'accès en 1ère année de Médecine ou Pharmacie

Suivi temporel d'une transformation chimique

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Question 4 :

Solution aqueuse d'acide éthanoïque

Question 5 :

Question 6 :

Solution aqueuse d'acide méthanoïque

Question 7 :

Question 8 :

Réaction entre l'acide éthanoïque et l'ammoniaque

Question 9 :

Question 10 :

Critère d'évolution d'un système chimique

Question 11 :

Question 12 :

Pile (Cadmium/Argent)

Question 13 :

Question 14 :

Question 15 :

Méthode de contrôle de l'évolution d'un système chimique

Question 16 :

Question 17 :

Question 18 :

Question 19 :

Question 20 :

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