Filière : Raffinage et Pétrochimie

1 Un composé renfermant les éléments carbones, hydrogène et oxygène a une masse malaire de 88 g/mol.
Il contient 54, 5% de carbone et 9, 1% d’hydrogène.
a. Déterminer sa formule brute ;
b. Écrire les formules semi-développées de quatre isomères ne possédant chacun qu’une fonction chimique ;
c. Nommer ces isomères ;
d. Indiquer les types d’isomérie présentée, on considérera tous les couples formés par ces isomères. Données : H = 1g/mol, C = 12g/mol, O = 16g/mol.
2 On réalise la synthèse d’un dipeptide à partir de la glycine \({H_2}N - C{H_2}\) \( - COOH\) et d’un acide \(\alpha \) aminé X.
a. Écrire la formule générale d’un acide \(\alpha \) aminé.
b. La masse molaire du dipeptide est 132g/mol, déterminer la nature du radical R de X.
c. Donner la formule semi-développée de X.
d. Donner le nom de X.
e. Sa molécule est-elle chirale ? Pourquoi ?
Donnée : H = 1g/mol, C = 12g/mol, O = 16 g/mol, N = 14g/mol
3 a. Définir les termes et expression suivantes :
• Vitesse de disparition d’un réactif
• Catalyseur
• Catalyseur homogène
b. Comment varie la vitesse de formation d’un corps quand on fait décroitre la concentration des réactifs ?
c. A propos de la réaction d’estérification entre l’acide éthanoïque et le butan−2−ol, dire si chacune des affirmations suivantes est vraie ou fausse, en commentant très brièvement la réponse :
• L’addition d’ions \({H_3}{O^ + }\) augmente la vitesse de la réaction.
• Une augmentation de la température modifie la composition du mélange à l’équilibre.
• La réaction est rapide et totale, si on remplace l’acide éthanoïque par le chlorure d’éthanoyle.
4 a. Laquelle des molécules suivantes est de structure trigonale plane ? \(BC{l_3}\), \(N{H_3}\), \(P{H_3}\).
b. 25 cm3 d’une solution d’hydroxyde de sodium de concentration inconnue a été neutalisée complètement par 16 cm3 d’une solution de \({H_2}S{O_4}\) de concentration 0, 10M. Calculer le nombre de mole se trouvant dans 25 cm3 de la solution d’hydroxyde de sodium.
c. On considère la réaction
\(4KCl{O_3}(s) \to \) \(3KCl{O_4}(s) + \) \(KCl(s)\)
• Déterminer le nombre d’oxydation du chlore dans la réactif et les produits.
• Donner le noms du type de réaction redox que le chlore subit.
5 Une solution aqueuse de méthylamine \(C{H_3} - N{H_2}\) de concentration molaire \({C_b} = {4.10^{ - 2}}\) mol/L a un \(pH = 10,9\) à 25 \(^oC\)
a. Écrire l’équation bilan de la réaction de la méthylamine avec l’eau.
b. Calculer la concentration des ions hydronium et celle des ions hydroxyde.
c. A partir des équations de l’électroneutralité et de conservation de la matière, calculer les concentrations des autres espèces présentes dans cette solution.
d. En déduire le pKA du couple \(C{H_3} - NH_3^ + /\) \(C{H_3} - N{H_2}\)
e. Dans 200 mL de cette solution, on verse XmL d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique de concentration \(Ca = {3.10^{ - 2}}\) mol/L.
• Écrire l’équation bilan de la réaction.
• Quelle doit être la valeur de X pour obtenir une solution de pH= 9, 2 ?
• Quelle est la propriété de la solution ainsi obtenue ?
f. On reprend 20mL de la solution de méthylamine et on y ajoute de l’acide chlorhydrique de façon à obtenir l’équivalence. La solution obtenue est-elle acide, neutre ou basique ? justifier.