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CONCOURS EXTERNE SESSION 2013
CONCOURS DE TECHNICIEN CLASSE NORMALE - BAP B EMPLOI TYPE : Technicien en sciences physiques et en chimie
EPREUVE PROFESSIONNELLE - PHASE D’ADMISSION
DUREE DE L’EPREUVE : 1h15 COEFFICIENT : 4
JEUDI 27 JUIN 2012 de 08h30 à 09h45 AMPHI 25 – Campus de Jussieu
Ce sujet comporte 11 pages imprimées (y compris celle-ci), sur lesquelles vous devez reporter les réponses. Veuillez vérifier en début d’épreuve si celui-ci est complet et signalez tout anomalie.
Veillez à bien rendre toutes les pages.
Il vous est rappelé que votre identité ne doit figurer que sur la première page de cette copie. Toute mention d’identité portée sur toute autre partie de la copie que vous remettrez en fin d’épreuve mènera à l’annulation de votre épreuve. Attention, sous peine d’exclusion, il est interdit aux candidats de signer leur copie ou d’y mettre un signe quelconque pouvant indiquer la provenance de la copie.
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Nom patronymique (nom de naissance) : ...
Nom marital : ...
Prénom : ...
Numéro d’anonymat
Numéro
d’anonymat Note
Exercice 1
On souhaite doser le sulfate de cuivre II dans une eau de piscine (il est utilisé comme algicide). Il s’agit d’un dosage par étalonnage. En milieu acide, les ions Cu2+ , en présence d’acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA, noté H4Y-‐) donnent un complexe [CuY]2-‐
de couleur bleu-‐vert. On prépare des solutions étalon à partir d’une solution mère de concentration en cuivre 1g.L-‐1. On introduit dans les tubes les volumes indiqués dans le tableau. Les mesures des absorbances à la longueur d’onde λ=745 nm sont indiquées dans le tableau.
Tube n° 1 2 3 4 5
V (solution mère) (mL) 0,8 1,6 2,4 3,2 4
V EDTA (mL) 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0
V solution tampon (mL) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
V eau(mL) 3,2 2,4 1,6 0,8 0
Absorbance A 0,091 0,181 0,270 0,340 0,400
1) Calculer la concentration en cuivre dans chaque tube.
Tube n° 1 2 3 4 5
[Cu2+] (g.L-‐1)
2) Tracer le graphe de l’absorbance en fonction de la concentration. Est ce que l’absorbance du complexe suit la loi de Beer Lambert ?
3) On prélève 4 ml de solution algicide et on les verse dans un tube avec 4 ml de solution d’EDTA et 2 ml de solution tampon. L’absorbance de la solution obtenue vaut 0,23. En déduire la concentration massique des ions cuivre dans la solution d’algicide.
Exercice 2 :
La quinine est une molécule organique qui possède des propriétés pharmacologiques (antipyrétique, analgésique et antipaludique) mais également des propriétés de fluorescence (émission de lumière suite à une excitation par absorption). Elle est notamment présente dans le Schweppes®. L’intensité de fluorescence If suit l’équation suivante :
I! = k I!"#Φ!
où k est une constante d’appareil (sans unité), Iabs l’intensité absorbée et ϕf le rendement quantique de fluorescence de la molécule (sans unité).
1) En utilisant la loi de Beer-‐Lambert montrer que l’intensité de fluorescence peut aussi s’écrire :
I! = k I0,λexc 1−e−ελexc l c Φ!
où I!,!!"# est l’intensité du faisceau incident à la longueur d’onde d’excitation λexc (en u.a), ϕf le rendement quantique de fluorescence de la molécule (sans unité), ε!!"# le coefficient d’absorption molaire à la longueur d’onde d’excitation λexc (en L.mol−1.cm−1) et c la concentration en fluorophores (en mol.L−1).
2) Sous certaines conditions, l’intensité de fluorescence If est proportionnelle à la concentration. Proposer alors un protocole expérimental permettant de déterminer la concentration en quinine dans le Schweppes®. On détaillera les étapes à suivre et le matériel nécessaire pour mener cette expérience.
Exercice 3
Vous souhaitez doser par spectroscopie Infra Rouge à transformée de Fourier de la propiophénone.
Données : masse moléculaire M = 134,2 g.mol-‐1 ; d = 1,009
Après soustraction du spectre du bruit de fond, vous obtenez le spectre suivant :
4000 3000 2000 1500 1000 500
1) L’échantillon étant liquide, vous allez utiliser une cuve pour échantillonnage liquide.
Quel(s) critère(s) vous semble(nt) important(s) pour le choix de la cuve ?
2) On vous propose d’utiliser pour le dosage deux bandes : une à 1697 cm-‐1 et l’autre à 744 cm-‐1. Justifiez ce choix.
3) Quelle échelle, absorbance A ou transmittance T, vous semble la plus adaptée au dosage ? Pourquoi ?
4) Vous avez à votre disposition 5 solutions standard de propiophénone diluée à 1, 3, 4, 5 et 10% dans C6H12 et une solution contenant la même molécule, préparée dans le même solvant, mais dont la concentration vous est inconnue. Comment procédez-‐vous pour doser la propiophénone dans la solution inconnue ?
Exercice 4 :
Le laboratoire dans lequel vous travaillez souhaite investir dans un nouveau spectrophotomètre IR pour l’enseignement. Vous êtes chargé(é) de prendre contact avec les fournisseurs pour (i) présenter succinctement votre projet d’achat ainsi que les 3 principaux critères auxquels doit répondre le spectromètre et (ii) faire une demande de rendez vous.
Rédiger en quelques lignes (8 au maximum) un courrier électronique en ce sens.
Exercice 5
Voici la première page de la fiche de données de sécurité du dichlorométhane.
1) Quels équipements de protections collectives et individuelles utilisez-‐vous pour la manipulation de ce composé ?
2) Dans quel bidon de déchets chimiques rejetez-‐vous ce composé ?
o Solvants organiques non halogénés o Solvants organiques halogénés o Solvants CMR
3) Quel type d’extincteur utilisez-‐vous pour un départ de feu de solvant ?
o Extincteur à eau o Extincteur à CO2 o Extincteur à poudre
4) Donner le nom des matériels suivants
__________________ __________________ __________________ __________________
_______________________
_______________________
_________________ _________________ _________________ _________________
5) Vous souhaitez commander 20L d’acétone pour laver du matériel de laboratoire.
Sur le site du fournisseur, vous obtenez les informations suivantes :
Caractéristiques Conditionnement (L) Prix (euros)
for HPLC, ≥99.9% 1 30
chemical reagent, ≥99.5% 2,5 50
purum, ≥99% 5 60
Que commandez-‐vous ? Quel sera le coût de cette commande ? Justifier.
6) Vous souhaitez commander les deux produits suivants. Compléter le tableau CELLULE-‐FORMULE ci-‐dessous en indiquant les formules que vous devez inscrire après les 6 signes « = » (colonne de droite) dans le tableur ci-‐dessous :
CELLULE FORMULE E5 :
E6 : E7 : E8 : E9 : E10 :
Exercice 6
1) Identifier les pictogrammes suivants
______________________________ ______________________________
______________________________ ______________________________
2) Les produits chimiques suivants sont utilisés au cours d’un enseignement de travaux pratiques. Cocher la case correspondante à leur mode d’élimination après manipulation.
Composés
Evier Bidon
récupération Solvants
Bidon
récupération Acides
Minéraux
Bidon
récupération Acides
Organiques
Bidon
récupération Bases et sels minéraux
Toluène
Nitrate de Baryum
Hydroxyde de Sodium 10-‐5M
Acide Acétique 10-‐8M
Acide Sulfurique 4M
Ammoniaque
Nitrate de Cobalt 10-‐6M
Sulfate de Cuivre 10-‐4M
