Exercice I : Chimie organique
1. Formule développées des composés : 0,5x2=1 pt2. Noms des composees : 0,5 x2 = 1 pt
a) 3-éthylpent-1-yne
b) 3-éthylhex-2-ène
3.1 Un catalyseur : acide sulfurique 0,5 pt
3.2 Equation bilan de la réaction 1 pt
CH3−CH=CH2 +H2O H2SO4→ CH3−CH−CH3|OH
3.3 le propan-2-ol est majoritaire car il respecte la règle de Markovnikov.( l’hydrogène s’est fixé sur le carbone le plus hydrogéné 0,5 pt
3.4 Formule semi-développée de l’alcool majoritaire 0,5 pt
CH3−CH2− CH2−OH
3.5 Masse de propan-2-ol obtenue 0,5 pt
D’après l’équation-bilan :
nC3H8O= nC3H6⇒ mC3H8O= mC3H8O×VC3H6Vm
Application numérique 0,5 pt
mC3H8O=15g
4.1 Equation-bilan 1 pt
C6H6+Cl2 FeCl3→ C6H5− Cl+HCl
4.2 La réaction doit avoir lieu dans l’obscurité 0,5 pt
5. Définition :
a) Reformage catalytique : Opération chimique qui consiste à modifier la structure d’un hydrocarbure sans changer son nombre d’atomes de carbone en présence d’un catalyseur 0,5 pt
b) Indice d’octane : Grandeur qui caractérise la résistance d’un carburant à l’auto-inflammation 0,5 pt
Exercice II Oxydoréduction et engrais /8points
Oxydoréduction / 5 pts
1.1 Définition : Un oxydant est une espèce chimique contenant un élément dont le nombre d’oxydation diminue au cours d’une réaction chimique 0,5 pt
1.2.1 Oxydant fort : Cr2O2−7 0,25 pt
Réducteur fort I− 0,25 pt
1.2.2 Demi équation électronique du couple Cr2O2−7/Cr3+ en milieu acide 0,75 pt
Cr2O2−7+ 14H3O++6e− ⇆ 2C{r^{3 + }} + 21{H_2}O
1.2.3 Demi équation électronique du couple {I_2}/{I^ - } 0,5 pt
{I_2} + 2{e^ - } \leftrightarrows {I^ - }
1.2.4 Equation bilan de la réaction
C{r_2}O_7^{2 - } + 14{H_3}{O^ + } + 6{I^ - } \to 2C{r^{3 + }} + 3{I_2} + 21{H_2}O
1.2.5.1 Détermination se n 0,25 pt
D’après l’équation-bilan de la réaction
\frac{n}{6} = \frac{{{n_{C{r_2}O_7^{2 - }}}}}{1} \Rightarrow n = 6CV
Application numérique
n = 0,06 nol 0,25pt
1.2.5.2 Calcule de la concentration C des ions C{r^{3 + }} dans la solution finale
D’après l’équation bilan
\frac{n}{6} = \frac{{{n_{C{r^{3 + }}}}}}{2} \Rightarrow {n_{C{r^{3 + }}}} = \frac{n}{2} soit C = \frac{n}{{2V}} 0,25 pt
C = 0,02 mol
1.3.1 Le métal constituant l’électrode négatif est le Zinc, car à partir des valeurs des potentiels standards, on constate que le métal zinc est plus réducteur et subira une oxydation 0,25x2==0,5 pt
1.3.2 Force électromotrice de la piLe
E = {E^o}(A{g^ + }/Ag) + {E^o}(Z{n^{2 + }}/Zn) = 1,56V 0,75 pt
2. Engrais / 3 pts
2.1 Signification des nombres :
L’écriture 12-10-25 signifie que dans 100 kg de cet engrais, on a 12 kg d’azote, 10kg d’oxyde de phosphore et 25 kg d’oxyde de potassium 0,25 x3 = 0,75 pt
2.2.1 L’élément fertilisant de l’engrais B est l’azote. Il est indispensable à la croissance de la plante 0,25 + 0.5 = 0,75 pt
2.2.2 Formule X-Y-Z de l’engrais obtenu en mélangeant une mase mA de A et une masse mB de B.
Dans le mélange de masse mA +mB on a : Masse totale en azote :
{m_N} = \frac{{12{m_A} + 22{m_B}}}{{{m_A} + {m_B}}}
Pour un mélange de 100 kg, on aura
X = \frac{{12{m_A} + 22{m_B}}}{{{m_A} + {m_B}}}
En effectuant le même raisonnement pour {P_2}{O_5} et {K_2}O, on a : Y = \frac{{10{m_A} + 0{m_B}}}{{{m_A} + {m_B}}} et Z = \frac{{25{m_A} + 0{m_B}}}{{{m_A} + {m_B}}}
Application numérique
X=18, Y=4 et Z=10 (0,5x3=1,5 pt)
Exercice III : Type expérimental / 4 points
1. Nom des éléments de la verrerie : 0,25x3=0,5 pt
a) Erlenmeyer
b) Cristallisoir
2. Deux substances acides dans le mélange : Acide nitrique et acide sulfurique 0,25x3=0,5 pt
3. On doit utiliser l’eau glacée afin de refroidir le milieu réactionnel car la réaction est fortement exothermique 0,5 pt
4. On verse le benzène goutte à goutte pour éviter des projections dues aux acides présents dans le mélange 0,5 pt
5. Equation-bilan de la réaction : 1 pt
{C_6}{H_6} + HN{O_3} \xrightarrow{{H_2}S{O_4}} {C_6}{H_5}N{O_2} + {H_2}O
6.1 Masse (mth) de mononitrobenzène attendue
La réaction a lieu mole à mole. Alors : 0,25 pt
{m_{th}} = \frac{{{M_{{C_6}{H_8}N{O_2}}} \times {m_{{C_6}{H_6}}}}}{{{m_{{C_6}{H_6}}}}}
Application numérique 0,25 pt
{m_{th}} = 189,23 g 0,25 pt
6.2 Rendement
Soit \eta ce rendement
\eta = \frac{{{m_{obtenue}}}}{{{m_{th}}}} = 0,9 0,25 pt
Application numérique
\eta = 90\% 0,25 pt