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Dm de chimie G2E 2011 !
Bonjour !
Je viens vous demander de l'aide ! Je dois faire ce dm pour vendredi et je n'arrive même pas à comprendre la première question ? C'est le sujet du concours G2E chimie 2011 ! Je suis en BCPST1 ! Voici le sujet :
1.2. Dureté d’une eau
La dureté d’une eau est exprimée en degré hydrotimétrique D: 1 D correspond à une
concentration de 1,00.10-4 mol L-1 en ions calcium, Ca2+. Une eau est dite douce si sa dureté est inférieure à 15 degrés hydrotimétriques et dure si sa dureté est supérieure à 15 degrés hydrotimétriques.
1.2.1 On étudie dans un premier temps la dureté d’une eau usée. Le stéarate de sodium
(Na+, C17H35CO2-) présent dans le savon précipite avec les ions calcium de manière
quantitative. Le pouvoir moussant du savon en est donc diminué.
1.2.1.1 Ecrire l’équation de la réaction entre les ions calcium et le stéarate de sodium en solution
aqueuse.
1.2.1.2 Une solution de savon, placée dans la burette, est préalablement étalonnée à l’aide d’un volume E = 20,00 mL d’une eau contenant 4,01.10-1 g L-1 d’ions Ca2+. La solution ne montre un pouvoir moussant, apprécié par la persistance de la mousse après agitation de l’eau, qu’à partir d’un ajout d’un volume de 30,0 mL de la solution de savon.
Un échantillon de 25,00 mL d’eau usée demande 3,0 mL de la solution savonneuse avant de mousser de façon persistante.
Quelle est la concentration molaire en ions calcium de cette eau usée ? Quel est le titre hydrotimétrique de cette eau ? Conclure.
1.2.2 Les ions calcium présents dans une eau peuvent être dosés par l’acide éthylènediaminetétraacétique H4edta, noté plus simplement H4Y. C’est un tétraacide de formule :
Les ions calcium forment un complexe [CaY]2- incolore avec l’ion
éthylènediaminetétraacétate, Y4-.
Le dosage des ions calcium est effectué dans un tampon ammoniacal de pH = 10 en
présence d’un indicateur de fin de réaction le Noir Eriochrome T, triacide noté NaH3I. Les
ions calcium forment un complexe [CaI]2- rouge couleur lie de vin avec cet indicateur de fin de réaction.
Un volume de 50,00 mL d’une eau minérale, en présence de 10 mL de tampon ammoniacal
et de Noir Eriochrome T, est dosé par le dihydrogénoéthylènediaminetétraacétate de
sodium, (2 Na+, H2Y2-), à 1,00.10-2 mol L-1. Le virage a lieu pour un volume de 16,00 mL de solution titrante versée.
1.2.2.1 Expliquer pourquoi l’ion éthylènediaminetétraacétate est un ligand hexadentate.
1.2.2.2 Tracer le diagramme de prédominance acidobasique des différentes formes
acidobasiques de l’EDTA en fonction du pH. Quelle espèce prédomine à pH = 10 ? 1.2.2.3 Sous quelle forme prédominante se trouve l’indicateur de fin de réaction non complexé à
pH = 10 ?
1.2.2.4 Donner les équations des réactions ayant lieu dans le milieu considéré :
- lors de l’ajout de l’indicateur de fin de réaction ;
- lors de l’ajout de titrant, (2 Na+, H2Y2-) avant l’équivalence ;
- lors de l’ajout de titrant, (2 Na+, H2Y2-) à l’équivalence.
Calculer les constantes d’équilibre de ces réactions et expliquer comment l’indicateur de fin de réaction permet de détecter l’équivalence.
1.2.2.5 Quel est le titre hydrotimétrique de l’eau minérale ?
1.3. Décomposition du carbonate de calcium
L’équation de la réaction de décomposition du carbonate de calcium peut s’écrire : CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
A 800°C la constante de cet équilibre est K° = 0,20.
1)Expérience n°1 : soit un récipient indéformable de volume 10,0 L, vidé au préalable de son air et maintenu à la température constante de 800°C. On introduit progressivement une quantité n de carbonate de calcium. On suppose qu'à chaque instant le système est en équilibre et que la pression totale, p, peut être mesurée.
Montrer que la courbe p = f(n) est constituée de deux segments de droites dont on donnera les équations pour 0 ≤ n ≤ 0,10 mol . Les valeurs particulières de la quantité n de carbonate de calcium seront calculées. 3 -1 Dans les conditions de l’expérience on prendra la valeur approchée R.T = 9,0.10 J mol .
2)Expérience n°2 : soit le même récipient indéformable de volume 10,0 L, vidé au préalable de son air et maintenu à la température constante de 800°C.
On introduit cette fois 5,0.10-2mol d’oxyde de calcium, CaO(s), et on ajoute progressivement une quantité n de dioxyde de carbone, CO2(g). On suppose qu'à chaque
instant le système est en équilibre et que la pression totale, p, peut être mesurée.
Montrer que la courbe p = f(n(CO2)) est cette fois constituée de trois segments de droites dont on donnera les équations pour 0 ≤ n ≤ 0,10 mol . Les valeurs particulières de la quantité n de carbonate de calcium seront calculées. 3 -1 Dans les conditions de l’expérience on prendra la valeur approchée R.T = 9,0.10 J mol .
J'espère que vous pourrez m'aider car je ne vois pas du tout comment faire ! :/
Cdt.
Edit Coll : niveau modifié
!
Je n'arrive même pas à répondre à la question 1211) ! J'ai regardé le rapport du jury mais il n'y a rien pour m'aider, regarde :
http://g2e.ensg.inpl-nancy.fr/fileadmin/telechargement/sessions/SESSION_2011/RAPPORT_2011.pdf
En plus je ne veux même pas faire ce concours ! 
je le connais très bien ce rapport de jury... et tu aurais du mal à le passer puisqu'il est réservé aux BCPST.
Connais-tu l'anion stéarate?
dans ce cas ne poste pas dans licence mais dans Maths Sup', et renseigne ton profil.
tu as la formule dans l'énoncé, les ions calcium réagissent avec les ions stéarates pour former du stéarate de calcium.
règle d'or en prépa : rester calme et posé devant un exo (les ! te trahissent).
Ça ne peut former que du stéarate de calcium.
Par curiosité tu veux quoi? véto?
heu c'est très restrictif ce que tu dis là... M'enfin bon je te souhaite bon courage pour ton projet.
Tu as fait la première question c'est bon?
non puisqu'il se forme un précipité 
1.2.1.2 Une solution de savon, placée dans la burette, est préalablement étalonnée à l'aide d'un volume E = 20,00 mL d'une eau contenant 4,01.10-1 g L-1 d'ions Ca2+. La solution ne montre un pouvoir moussant, apprécié par la persistance de la mousse après agitation de l'eau, qu'à partir d'un ajout d'un volume de 30,0 mL de la solution de savon.
Un échantillon de 25,00 mL d'eau usée demande 3,0 mL de la solution savonneuse avant de mousser de façon persistante.
Quelle est la concentration molaire en ions calcium de cette eau usée ? Quel est le titre hydrotimétrique de cette eau ? Conclure.
bon d'après l'énoncé, ta solution savonneuse, c'est quoi?
ça veut dire que tu as fait la réaction entre ce savon et les ions calcium pour connaître la valeur initiale en stéarate de calcium
Tu pourrais me reformuler la question 1212 car je ne vois pas ou ils veulent en venir.
Merci
0,401g/L de Ca2+ c bien 0,01mol/L de Ca2+ ?
Cm = m/V = (n*M)/V = (n/V)*M = c*M
ok?
ils font d'abord ce que je t'ai dit puis ils ajoutent 30 mL jusqu'à émulsion (je te laisse deviner ce que ça veut dire)
Et ils utilisent cette solution pour faire les mesures sur 25 mL d'eau usée. Ainsi ils trouvent le "volume équivalent" de solution moussante qui réagit avec
On met 0,0002 mol de ca2+ (20mL) avec du savon et ils peuvent déterminer la teneur en stereate de calcium ? Je suis désolé mais je ne comprend pas.
Bonsoir !
Après une longue réflexion j'ai trouvé un titre de 8D donc eau douce. La partie 1.2. est faite.
Mais je ne comprends toujours pas la partie 1.3., je n'arrive pas à faire les 2 graphiques.
Pourriez vous m'aider assez rapidement je dois le rendre très prochainement ?
Merci d'avance
Bonjour,
Oui avec PV=NRT mais mon prof nous a dit que les 2 courbes ressemblent à des marches d'escalier ? On a la quantité de matière , la température, R et en déduit alors la pression mais pourquoi ils nous ont donnée K0 dans l'énoncé ?
Je ne comprends pas vraiment comment faire ? Je trouve des courbes linéaires.
oui mais tu n'as pas encore vu ça en cours, d'où mon étonnement de te refiler ces questions aussi.
Tu as les courbes?
Je dois trouver ces 2 courbes; donc je ne les ai pas.
1.3. Décomposition du carbonate de calcium
L'équation de la réaction de décomposition du carbonate de calcium peut s'écrire : CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
A 800°C la constante de cet équilibre est K° = 0,20.
1)Expérience n°1 : soit un récipient indéformable de volume 10,0 L, vidé au préalable de son air et maintenu à la température constante de 800°C. On introduit progressivement une quantité n de carbonate de calcium. On suppose qu'à chaque instant le système est en équilibre et que la pression totale, p, peut être mesurée.
Montrer que la courbe p = f(n) est constituée de deux segments de droites dont on donnera les équations pour 0 ≤ n ≤ 0,10 mol . Les valeurs particulières de la quantité n de carbonate de calcium seront calculées. Dans les conditions de l'expérience on prendra la valeur approchée R.T = 9,0.10 J mol .
2)Expérience n°2 : soit le même récipient indéformable de volume 10,0 L, vidé au préalable de son air et maintenu à la température constante de 800°C.
On introduit cette fois 5,0.10-2mol d'oxyde de calcium, CaO(s), et on ajoute progressivement une quantité n de dioxyde de carbone, CO2(g). On suppose qu'à chaque
instant le système est en équilibre et que la pression totale, p, peut être mesurée.
Montrer que la courbe p = f(n(CO2)) est cette fois constituée de trois segments de droites dont on donnera les équations pour 0 ≤ n ≤ 0,10 mol . Les valeurs particulières de la quantité n de carbonate de calcium seront calculées.
Dans les conditions de l'expérience on prendra la valeur approchée R.T = 9,0.10 J mol .
Pourrais tu me dire comment faire car je n'y arrive pas du tout et je dois le rendre en fin de semaine ? Merci
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