DEVOIR SURVEILLE DE PHYSIQUE CHIMIE n°7 - 1h – 6 mars 2009 - 2n d e5
Toute réponse doit être rédigée avec une phrase. La clarté, la précision de l’explication ainsi que l’orthographe rentrent en compte dans la notation de votre copie.
Le barème (sur 20 points) est indicatif, il est susceptible d’être modifié.
La calculatrice programmable est autorisée. Tout document est interdit.
Exercice n°1 : Un mélange de soufre et de fer : 3 pts
On veut faire réagir de la limaille de fer avec du soufre en poudre. Lorsque la réaction est complète, une mole d’atomes de fer réagit avec une mole d’atomes de soufre pour donner une mole de sulfure de fer (FeS).
On pèse m = 8,24g de Fer pour faire notre réaction : 1) Quelle est la quantité de matière de fer ainsi prélevée ? 2) Quel est le nombre d’atome N correspondant ?
Données : M(Fe) = 55,8 g/mol - M(S)=32,1g/mol - NA=6,02.1023 mol-1
Exercice n°2 : Un médicament 10 pts
La vitamine C, encore appelée acide ascorbique (C6H8O6), est un médicament souvent prescrit en cas de grippe ou de fièvre. On peut la trouver dans des cachets contenant une poudre soluble dans l’eau. Sur ces cachets, se trouve l’indication « Vitamine C 1000 ». Le cachet contient 1,0 g de vitamine C. On dissout un sachet dans un verre contenant 125 mL d’eau.
a. Calculer la masse molaire moléculaire de la vitamine C.
b. On suppose qu’au cours de la dissolution, le soluté ne réagit pas avec l’eau.
Calculer la concentration molaire de la vitamine C dans la solution obtenue.
c. On souhaite diluer cette solution pour avoir une solution fille de concentration Cfille=4,5.10-3 mol.L-1.
Calculer le volume de la solution mère à prélever pour préparer 100 mL de solution fille et proposer une méthode qui permet de les préparer à partir de la solution mère. Décrire précisément le mode opératoire (donner le nom de la verrerie utilisée). On pourra s’aider de schémas.
Données : masses molaires atomiques
M(C)= 12,0 g.mol-1 M(H)= 1,0 g.mol-1 M(O)= 16,0 g.mol-1
Exercice n°3 : Préparation d’une solution de bleu de patenté 7 pts Le bleu de patenté est un colorant bleu utilisé dans l’industrie agro-alimentaire pour colorer certains produits comme les bonbons par exemple.
En vue de préparer le solution-mère de bleu de patenté (noté B dans la suite) le préparateur se pose quelques questions. La concentration de la solution-mère en bleu de patenté est :
Cb=1,0.10-5 mol.L-1.
Le laboratoire possède une balance dont la précision est de 10 mg. Cela signifie qu’une masse s’exprime sous la forme 0,73 g, par exemple.
a. Calculer la masse de bleu de patenté à dissoudre pour préparer un litre de solution mère. Que penser de ce résultat ?
b. Le préparateur décide alors de préparer un litre d’une solution S de bleu de patenté telle que Cb=1,0.10-3 mol.L-1.
Calculer la masse de bleu de patenté à dissoudre pour préparer un litre de solution S. Justifier le choix du préparateur de réaliser cette étape.
c. Proposer une méthode qui permet de préparer un litre de solution-mère à partir de la solution S. Décrire précisément le mode opératoire (donner le nom de la verrerie utilisée). On pourra s’aider de schémas.
Donnée : masse molaire moléculaire du bleu de patenté : Mb=1 160 g.mol-1.
Remarque : On suppose que le bleu de patenté ne réagit pas avec l’eau au cours de la dissolution.
