نموذج مباراة ولوج سلك تحضير التبريز في العلوم الفيزيائية - المركز الجهوي لمهن التربية والتكوين الدار البيضاء سطات 2019 - الكيمياء

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4 Sension : Jutllet-2019
AR A] me 17
‏ا أكمانتءا‎ 78 LT î 72 1 5 ‏المملكة المعريد‎
te LL,C+ ١ 207262 .LEIO ‏ا 1920 م‎ 2 (up) D PR ‏وزار التربيذ الوصنية والتكوير‎
107 Xe À ‏لقف لسوت‎ nr a ‏والبحت‎ PLAN ‏والتعلي‎
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‏اللا ل جارك ارما‎ 2ORCL À SOC2++X +LXCCL HSCHLH+ - OEE.E
Centre Régional dez Métiers de l'Education at de la Formation Cassblanca-Settat
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‏تست لب‎
9 a La .. La
Concours d’Entrée en Première Année du Cycle de
Préparation à l’Agrégation de Sci Physi
reparation à grégation e 501011005 1 ysiques
(Option : Physique)
Session : Juillet-2019
ne ar
— Les trois parties sont largement indépendantes. Il est possible (et conscillé) d'utiliser les résultats des questions
non résolues pour avancer dans les problèmes ;
— Chaque réponse nécessite une argumentation précise pour être prise en compte. Argumenter ne
signifie pas « recopier l'énoncé » ou le paraphraser.
- Tout résultat numérique non affecté d'une unité est considéré comme faux. L'usage des chiffres significaifs doit
être réfléchi .
— Les solutions sont supposées suffisamment diluées pour que l'activité de l'eau, généralement celle du solvant, soit
prise égale à 1 et que les activités a, des espèces solubles soient identifiées au rapport c,/c° de leur concentration
molaire €, à la concentration standard c°.
— Les gaz sont réputés parfaits en mélange parfait de gaz parfaits. Les solides constituent des corps purs juxtaposés.
d'activité prise égale à 1, sauf mention contraire.
ل ل ب ا > ب ب ا ل ا هه
‎Remarque importante :‏
‎Si au cours de l'épreuve, un candidat repêre ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signalera sur‏ .
‎sa copie et devra poursuivre sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il a êlé amené à prendre.‏
‎CRMEF :CASA - SETTAT‏ 1
‏. عي ‎wadifa-info.com SR Se‏

علا
‎Concours d'entrée Session : Juillet-2019‏ 4
‎Chimie de la colonne 15‏
‎données :‏
‎dépendent de la température sont donnécs à 7 = 298 K.‏ تعر ‎Sauf indication contraire, les‏
‎0,06V à 298 K. avec F = 06500607٠‏ = 1110 ب ‎Dans toute cette épreuve, on prendra‏
‎la charge élémentaire e = 1,602 x 107 Li‏
‎Numéro atomique :‏
[ ها سا سله | قا لملقاغ ا لسسع
133 تن تت ا
‎Masses molaires :‏
‎Niveaux d'énergie des orbitales de valence de l'atome d'oxygène :‏
‎2s : -32,4 eV ; 2p : -15,9 eV.‏
‎Niveaux d'énergie des orbitales de valence de l'atome d’azote :‏
‎eV ; 2p : -12,9 cV.‏ 25,6 - :25
‎Energies d’ionisation et rayons atomiques :‏
‎Élément As H Cu‏
ليه ‎rayon atomique en pm 0 LE LEA DE‏
‎de deuviemeinsation Een [usqurfos| | |‏ مص |
‎Affinité électronique E Ar en eV [| | | lis‏
‎Constantes d'’acidité :‏
‎1;pKas = 7,2: pKas = 12,4 2‏ ,2 = وام : ‎HPO,‏
‎Produit ionique de l’eau pK = 14 SR 3 F L‏
‎Produits de solubilité : /‏
‎AgOH | AgsPOs 23 f ré‏ بي
ل 7# ‎pKs 7,6 158, 18,2 s‏
‎Potentiel redox : VA‏
‎Couple Hg»°' (aq}/Hg(1) : E°= 0,796 V _‏
‎Grandeurs énergétiques h‏
‎mol”!‏ لكا 337 : ‎Enthalpie standard de sublimation de Cu‏
‎41kJ mol”!‏ : 0ي1] ‎Enthalpie standard de vaporisation de‏
‎Enthalpie standard de dissociation de H: : 136 kJ mol”!‏
‎—1090kJ 1101-1‏ = كاك ‎H'°aq:‏ ج ‎Enthalpie standard d'hydratation de H° : H! (gaz)‏
ناميه ‎Cu(H230)6' (aq) : A, = -58DkJ‏ = (جدع)0 :611 + ‎Cu! (gaz)‏ : به ‎Réaction‏
‎Cu(H>0)6?! (aq) :A,H° = 22100 kJ 110171‏ = (عنع)0 :611 + ‎Réaction 8 : Cu°' (gaz)‏
لوي 127ل 122- :: ثيه :1 — ‎Réaction )1( n‏
امسا 37116 = ‎Réaction (1},n = 2: A,5°‏
109 — سات
‎Fréquences de vibration de la liaison N-O‏
‎RU Fréquence de vibration en Hz |‏
- تدم - 95 ‎nitrosonium‏ 100
‎lon nit roxyle‏
‎mr‏ لاع عا ات سسب ‎ie j TT‏
‎CRMEP :CASA - SEDTAT‏ 3 وس ‎le.‏
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L'’'az
1 azote
1.1 La famille de l’azote
set de ne sphore (P).
Dans la colonne du tableau périodique des éléments comprenant l'azote (N), on trouve également le phosp} (P)
l'arsenic (As) ct l'antimoine (Sb).
1. Combien de liaisons covalentes peuvent être établies par ces éléments en imposant une charge formelle égale à
+1 pour N, P ou As?
2. Pour quelle raison les composés du phosphore et de l’arsenic peuvent-ils conduire à des composés possédant 5
ou 6 liaisons covalentes (AsCI; ou PCI par exemple).
3. Justifier l'évolution observée pour les rayons atorniques de l’azote, du phosphore et de l'arsenic.
4 . Rappeler la définition de l'énergie de première ionisation ‏رن‎
‎5. Justifier l'évolution observée pour l'énergie de première ionisation de l'azote, du phosphore et de l'arsenic.
1.2 Oxydes d'azote
Sachant que la molécule de protoxyde d'azote, N:O, possède un moment dipolaire 4 = 5,6 x 10-%!Cm, et les
longueurs des liaisons dans la molécule sont proches de 120 pm.
6. Montrer qu'aucune des deux formes de Lewis suivantes de la molécule ne peut rendre compte à elle seule de la
valeur de son moment dipolaire.
‏دام ليد‎ © +9
N—N—0 IN=N—O
Les diagrammes d'orbitales moléculaires des espèces de type AB, qui mettent en jeu des éléments de la
deuxième période, peuvent être construits en utilisant le diagramme corrélé des molécules de type 42.
7. Expliquer, à l'aide des données (début de l'épreuve), pourquoi il est possible d’avoir une représentation satisfai-
sante de la structure électronique de la molécule de dioxygène avec un diagramme d’orbitales moléculaires non
corrélé alors qu’un diagramme corrélé est nécessaire pour la molécule de diazote.
8. Dans le cas de la molécule de monoxyde d'azote, effectuer, sur le schéma représenté en annexe 1 et à rendre avec
ee ‏ارم مشي‎
la copie, le remplissage des différents niveaux pour les atomes d'azote, d'oxygène et pour la molécule de NO.
‏المي‎
‎9. Montrer que la molécule obtenue posséde un spin total non nul. Quelle propriété physique présente cet état ?
10. À l'état solide, la molécule de monoxyde d’azote est diamagnétique. Expliquer comment cette propriété peut
être attribuéc à la formation d’un dimère dont on donnera les structures de Lewis possibles.
11. Le monoxyde d'azote peut donner lieu à une oxydation ou à une réduction selon un processus monoélectronique.
Écrire les deux derni-équations d'oxydoréduction .
12. Donner les structures de Lewis et les indices de liaison des produits de ces deux réactions.
13, À partir du tableau donnant les fréquences de vibration de la liaison NO respectivement pour le monoxyde
d'azote, l'ion nitrosonium, l'ion nitroxyle, déterminer la constante de force k de la liaison pour chaque molécule.
On considérera que le modèle de l'oscillateur harmonique s'applique à ces molécules.
14. Discuter l'évolution des valeurs des constantes de force obtenues ct des longueurs de liaison portées dans le
tableau en fonction des structures de Lewis précédemment établies.
1.3 NH; en solution aqueuse
15. Comparer les valeurs de l’enthalpie standard des réactions ‏ه‎ et f. Justifier.
On s'intéresse maintenant à la réaction :
Cu(s) + GH20(1) + n H'(ag) = Cu(H20)6" (aa) +n/2 (5) )0 = 1,2) (1)
À CRMEEF :CASA - SETTAT
0113-1 ‏ت مر ظيفة إز‎ :
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Concours d'entrée
‏ممع ا تت تح تن حلب بيلس بسح جا اا‎ AMEN
ji. Calculer l'e ie de réacti
16 Calculer l'enthalpie de réaction (1) pour les deux complexes de cuivre.
L'ammoniac (N à tn : :
HO d € (NH) et le 1,2-diaminoéthane (noté en) sont deux ligands qui peuvent substituer les molécules de
a ne 2 à 0
2 ans le complexe Cu(20)6°! pour donner complexes ‏ات رومتلل يلمتتح)ن:‎ et ‏بصا‎ (O6 ‏نط‎
‎(x= 1, 2, 3).
On donne les équilibres de complexation :
Cu(Hi0)s*" +2NH3 = Cu(NHa}o(HoO)12! : 2H30 (2)
‏3و(0ي00)1‎ à ANIT = Cu(NHs)a(H20):*" - ‏ميلا‎ (3)
Cu(iO)"' + ‏و6311‎ = Cu(NHs)*" —6H:0 0
‏3و(00)1:0‎ +en = ‏ميت + 1.0(25) (معان‎ (5)
Cu(H:0)6°' +2en = Cu(en):(H:0)42° - ‏ميا‎ (6) À
Cu(H:0)5°* + 3en ‘= ‏تبان‎ +6 HO 0
17 . Qu'observe-t-on lors de l'addition d’ammoniaque dans une solution aqueuse de Cu?’ ? Donner une explication.
18 . Représenter les complexes Cu(en),(H30)6.2,"" (x = 1. 2. 3).
19 . Comparer les signes des entropies de réaction liées à la formation des complexes Cu(NH3):,(HO 2677 et
Cu(en):(H20)6-22°" (x = 1, 2) à partir de Cu(H:0}°'. Proposer une explication.
20 . Déterminer les valeurs des constantes de formation correspondantes (x = 1, 2).
On considère l'équilibre :
03 ‏ممع + *°,2 و(11:0) ميلو[‎ = Cu(en),(IbO)6 ‏ال‎ + 2 NH {= 1.5) (S)
21. Calculer les constantes d'équilibre thermodynamique de (8) et comparer la stabilité relative des deux complexes
mis en jeu.
2 Le phosphore
22. L'acide phosphorique a pour formule H3PO4. Proposer une structure de Lewis pour cette molécule.
On souhaite effectuer expérimentalement le dosage de 10 mL d'une solution d'acide phosphorique de conEen-
‏ص‎ — —————— ——_—_—__—————Û————————
tration 10-3 mol ‏ا‎ ٠. par de la soude 107! mol L”!. On négligcra la dilution pendant les différents dosages.
FT —— : 8 : > QE
Le dosage est suivi par potentiométric.
23 . Quelles sont les électrodes utilisées pour effectuer ce dosage ?
< 24. Quel est le couple redox qui intervient dans une électrode au calomel saturé ? Calculer son potentiel standard .
25. Pourquoi peut on considérer que le potentiel de cette électrode est pratiquement constant ?
26 . Quels sont les pH des solutions initiales ? Donner la(es) réaction (s) prépondérante(s) et justifier les approxima-
tions éventuelles. 0
»* 27. Écrire la(es) réaction(s) mise(s) en jeu lors de ce titrage.
28. Déterminer le volume de soude V, versé pour atteindre la première équivalence.
29. Donner l'allure de la courbe de titrage.
L'ion argent forme avec l'ion phosphate un sel peu soluble. On veut savoir s’il est possible en ajoutant un sel
d’argent lors du dosage de mettre en évidence la troisième acidité de l'acide phosphorique.
30. Définir la solubilité d’une espèce dans l'eau.
31, Calculer, en négligeant le caractère acido-basique de PO 3 ‏مام‎ solubilité de Ag3 PO, dans l'eau pure.
5 CRMEF :CASA - SETTAT
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RE AN me LE À
Concours d'entrée | Session : Juillet-201y
4 32. En tenant compte du caractère acido-basique de PO, Exprimer la solubilité ‏ري‎ de AgaPO; en fonction du
PH dans une solution de ‏للم‎ fixé.
Les ions argent forme avec les ions hydroxydes un précipité de formule AGO dont on négligera le caractère
a ‏ايل‎ SRE RES, |
amphotèôre_ =
33 . Exprimer la solubilité ‏رى‎ de AgOH en fonction du pH de la solution dans laquelle il est. dissous.
34. Tracer les courbes ‏(11م)ا = (ر5)وم‎ et Log(S2) = ‏(11م)]‎ pour ces deux composés pour des pH compris entre 0 ct
14 (En faisant les approximations nécessaires).
N 35. On dissout. 0,0 1711016 de Ag3PO4 dans un litre de solution de pli égal à ‏.ا‎ En utilisant les résultats de la question
précédente, indiquer quel est le premier produit qui se précipite lorsque le pHest augmenté sans variations de
volume .
( 36. Calculer les ations des i 8 cet — :
“> : Ce S concentrations des ions Ag! et PO;* si on fixe le pH de la solution précédente à 12.
La figure ci-dessous représente l'évolution du pH au cours du dosage d'une solution contenant H3PO: (C' = 0.01
L NX = 00: 1
molL”"} et ‏وجا‎ (C = 0.03molL-!) par de la soude (C'=0.1 molL-!).
Dasage de l'acide phosphorique par la soude en présence d'ions argents.
3 TT 2H de la solution
6 EE
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Volume de soude versé
37. Quelle(s) propriété(s) de la courbe est (sont) caractéristique(s) de l'apparition ou de la disparition d'un précipité ?
38 . Que se passe-t-il pour un volume de soude versé voisin de 5mL ?
39 . Quelle réaction prépondérante a lieu pour des volumes de soude versés inférieurs à 1mL, ?
40 . Quelle réaction prépondérante a lieu pour des volumes de soude versés compris entre 1 et 3mL ?
À 41. Comment expliquer que le pli reste pratiquement constant pour des volumes de soude compris entre 3 et 5mL?
X 42. Déterminer les concentrations des espèces majoritaires pour un volume versé de 7mL.
À 0 ‏ا‎
‎Le dosage est maintenant effectué en deux étapes. On dose d’abord 10 mL d'une solution d'acide phosphorique
de concentration € = 0.01 mol ‏نا‎ par une solution de soude 0 = 0.1 molL'jusqu'à ce que le pH soit voisin
de 11. On ajoute alors sans variation de volume 3.107 mo de nitrate d'argent à la solution et on poursuit le
dosage.
43 . Calculer les concentrations des différentes espèces phospliates pour un pH de 11 avant l'ajout de nitrate d'argent.
. LU A ‏بينننَتَاحخءحنت‎
‎6 CRMEF :CASA - SETTAT
- - * + + ٠. x . LA 7 ٠
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ف الا #4 براريسى_٠72»/49كسس»ت‏ لحصصهه #ه ا يب فسقسقسفس
حلام ‎4e” 44 . En déduire le volume de soude versé pour atteindre‏
‎“Le 45. Estimer la valeur du pH après l'ajout de nitrate d'argent. (il est possible de répondre à cette question Sans‏
‎٠ calculs).‏
‎١ LA‏
‎Représenter l'évolution du pH au cours du dosage pour des volumes de soude versés compris entre 0 et 7mL.‏ . 46
‎(Indiquer sur le diagramme le volume qui correspond à l'ajout de nitrate d'argent).‏
‎L'’arsenic‏ 3
‎ñ En 0 Le 2 ac . à l'or. l'or 1 > .: 0‏ :
‎Arsenikon » est le nom que les grecs avaient. donné à un sulfure d'arsenie ayant la couleur de l'or, l'orpiment 0‏ »
‎nom s'est transinis aux alchimistes du Moyen Age très intéressés par l'or.‏
‎L’arsine ASH;‏ 3.1
‎me : . : : 1 je 0 ans timosphère‏
‎Historiquement, l’arsenic pur était préparé par chauffage d'un minerai, larsénop} rite (FeAsS), dans une a 1‏
‎sn sai ite. Les autres ininerais‏ : : ال 1 !
‎exempte de dioxygêne, ce qui donnait lieu à la sublimation de l'arsenic qui 5 condensait ensuite. L‏
‎arsenik rrec) dont, l’arsenic‏ م 3 : ل 5 ‎à‏ : ;
‎d’arsenic courants sont le réalgar (AsS), orangé, et l'orpiment jaune citron (As»S3, € at senikon » en grec) ê‏
‎tire son nom. |‏
‎ra Ô nsformation‏ َ 1 ; 2 : 0 ا
‎L'arsenic récupéré dans les différentes métallurgies peut etre transformé en arsine AsH3 de haute pureté (tra 7‏
‎américaines Ai +5 et Praxair).‏ عم رول مات : ‎à‏
‎effectuée notamment par l’entreprise française ١ Air Liquide ou les entreprises américaines Air Products )‏
‎utilisé ensuite en microélectronique pour fabriquer l'arséniure de gallium (AsGa), un semi conducteur, et pour dop‏
‎le silicium.‏
‎Donner la structure de Lewis et la géométrie attendue pour la molécule d'arsine AsH: selon la théorie SEPR‏ :47 3
‎L'angle mesuré centre deux liaisons As-H dans la molécule d'arsine est de 92,1 * Justifier ce résultat expérimental.‏ . 48
‎Si L'on s'intéresse au températures d'ébullition sous une pression de 1.013 bar des hydrures des éléments de la‏
‎famille de l'arsenic, on observe l'évolution suivante :‏
مانا ‎Hydrures PH;‏
‎Justificr les évolutions observét‏ . 7%
‎Les atomes d’arsenic et d'hydrogène ont des électronégativités voisines. Comparer la polarité des molécules NH:‏ . 50 |
‎et AsHz3. Préciser sur un schéma clair l'orientation du moment dipolaire. Comparer la solubilité de ces deux‏
‎Tr à ٠‏
‎composés dans l’eau.‏
‎ L'anhydride arsénieux‏ 3.2
‎L'anhydride arsénicux, As0O3, à été depuis longtemps reconnu comme substance vénéneuse dans de nombreux‏
‎Enr‏
‎empoisonnements criminels (les Borgia , la marquise de Brinvilliers....). Sous forme de « mort-aux-rats », il est resté‏
‎en vente libre jusqu’au début du vingtième siécle.‏
‎L'anhydride arsénieux gazeux existe 5 forme de diméres As4Oc. A l'état solide il existe 2 variétés allotropiques :‏
‎une variété cubique, dite arsénolite, formée de groupements As1O liés entre eux par des liaisons faibles du type‏ —
اعد ‎Van der‏
‎une variété monoclinique, appelée claudêtile, structure en couches d’atomes d'arsenic et d'oxygène liés entre eux‏ …
‎par des liaisons à résonance covalente-ionique.‏
‎Il existe enfin une variété à l'élat vitreux ou amorphe, que l’on traitera comme une phase liquide.‏
عمتسم ‎Les deux variétés allotropiques existent. à la température et à la pression ordinaires : il est mème possible de les‏
‎dans un domaine de température étendu sans qu'aucun changement u'intervienne.‏
‎La température de transition est de ce fait très difficile à déterminer : les résullats expérimentaux indiqués dans la‏
‎littérature divergent de plus de 300°C.‏
‎On se propose de déterminer quelques grandeurs thermodynamiques liées aux changements d'étar.‏
‎CRMEF :CASA - SETTAT‏ 7
‎wadifa-info.com Si à ;‏
‎LI e ٠.‏
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Session : Juillct-2019
‏ببسو‎
‏ل‎ TS
1 ‏أ‎ D'après Rushton et Rarrington (J. Aimer. Chem. $0c,19 6)
Première méthode : les tensions de vapeur (D'après Its
Soient. les équilibres :
2 AsOs(phase condensée) As105(&)
‏اح ا‎ .
. ‏جص‎ . sas Tr tariitiérs solue par l'expression :
La pression de vapeur en équilibre avec As204 cubique est reliée à la température abs ‏ا‎
‎13500 (1)
BP) = = ——— + 32
0 8" ‏ا‎ s "expression :
La pression de vapeur en équilibre avec As2O3 monoclinique est reliée à la température absolue par l’exp
14100 2
In(P) = -——— +28 (2)
La pression de vapeur en équilibre avec As2O3 ainorphe est reliée à la température absolue par l'expression :
6500 _ :
‏ورم )و1‎ © qus (3)
Où T en K et P en mm de Hg pour les trois équations (L}, (2}er (3).
Le volume molaire de l'anhydride arsénieux cubique est VE = 51,3em%mol"! ; celui de l'anhydride arsénicux mono-
clinique est ‏يرا‎ = 47, 70113010171. Ces volumes sont indépendants de T ct P.
Le diagramme schématique de changement d'état de l’anhydride arsénieux est donné ci-dessous.
1 0" ً fusion (mono
transilion fusion (cub) 1
EAU A
201000005
monoclinique 1
8 ‏)مر ا حي‎
cubique ‏ب‎ ١:
4 ! 0]! 0
Diagramme schématique ‏عل‎ changement d'état de l’anhsdride arsénieux
Soit une substance condensée en équilibre avec sa phase vapeur, à la température T.
51. Démontrer , à l’aide de la relation de Gibbs Helmholtz, l'isobare de Van't Holf :
dinK° 5
"700 ٠
52 . En supposant que cette vapeur se comporte comme un gaz parfait, de pression P, donner au terme d'une brève
démonstration la relation entre P, 1 ‏اه‎ l'enthalpie standard du changement d'état.
—— ‏ااا‎ D <>... 7
53 . Application : Calculer en ‏ل‎ mol”=l'enthalpie standard de la transition, À,,/1° correspondant à la transition
2 3 CEE
cubique-monoclinique
As203 (cubique) =As:O3(monoclinique)
54 . Déterminer au point A la température, T(A)}, de transilion entre les formes cubique et monoclinique,
x' 55. Quelle relation permet de calculer le rapytort 7 à la transition : As:Os(cubique) = As2O3(monoclinique) 7
56 . On supposera les volumes molaires des phases condensées indépendantes de T et P. Quelle hypothése peut-on
faire quant à l'influence de la pression sur la température de transition? -
—————_—_]_-—… …—… __—_—…—_—_ ——_—_—_ ‏لاْسااككلاكلططتط ااخجك]لعًً5كتخ9.ً ةط لاأأحَاحَ‎
8 CRMEF :CASA - SETTAT
. 0 + 2: 5 x ٠. ‏ب‎ 7 2
‏نماذج المبار يات من ظبفة‎
wadifa-info.com ‏ج المباريات من موقع وظيفة إنفو‎

MN ds ours d'entréc
‏سردم سد لت‎ ——_— Session : Juillet-2019
‏ب‎ 5 2 ire la rel: F A!
57. En déduire la relation donnant 22 : vi ee. | :
AT en fonction ‏بل‎ Au HS. AV, différence des volumes molaires et T(A).
; senti ‏ع‎ AP
58. L'application numérique donne 22 ‏ب‎ _: 5 : :
: ‏غم‎ que AT —39%ar.K 7-1. Cela vous semble-t-il en accord avec l'hypothése de la
uestion précédente ? 1 :
8 F ente? Qu'en concluez-vous sur cette méthode?
59 . Calculer les tempér: 8 : : se SR
J Pératures de fusion des formes cubique, T(B}). et monoclinique T(C).
10 Deuxième méthode : les solubilités (D'après Schulman et Schumb, (J.Amer. Chem. Soc.65, 1913 p8T8).
1© On mesure les solubilités © respectives des deux variétés allotropiques dans une solution d'acide chlorhydrique
ee) | 2 .
à LmolL" en fonction de la température.
Les résultats sont les suivants, en # L= 1 :
Température en(°C) | arsénolite (cubique) | claudétite (monoclinique)
| CREER RE
‏ل ست‎ ES RE
Es ‏ل 3ق ]ل‎
_ L'équilibre qui s'établit est le suivant :
H30 + AsO(s) - 2 AsO: (aq) — 3 F7 (aq)
Le - j ii aisonnable de
60. La masse molaire de l'anhydride arsénicux étant voisine de 200gmol"!. expliquer pourquol il est ralsor
considérer que la concentration en ions 11 (aq) est approximativernent constante dans ces CXpérience
61. Le tracé de In(C) - f(1/T) est donné ci-dessous. Justifier qu'on pouvait effectivement s'attendre à des :
62. En justifiant la démarche, déterminer à l'aide du graphique la température de transition cubique-monoclinique.
a © cubique
In(C) © monochnique
3 d ‏سس‎ Linéare {cubique}
EN — —Lnéaire (monoclinique)
2.8 N
HAN
= -2,162x + 10,107
26 ‏و‎ ; ,
y = -2,0489x + 8
R° = 0,9999 1
3,2 33 34 3.5 3.6 3,7 3,8
1000/1] (/K°}
Troisième méthode : mesure de force électromotrice de piles (D'après Kirschning, Plicth et Stranski.
Z. Krist. , 1954)
On constitue une pile composée d'une électrode à hydrogène et d’une électrode à l'arsenic contenant comme sel
‏لا ادح لح ل ل جني سا‎
de fond soit l'arsénolite, soit la claudétite ; l'électrolyte est l'acide perchlorique.
On peut schématiser la pile selon :
‏.سلس لللسللبلصأسس.- سس سسسدا ابا لص“7سممسل اشنا ا قسن‎ سسسسسسٍسم+سلسسسسسسس>..سسسسببمبببج‎
9 CRMEF :CASA - SETTAT
= - ‏ب . اي ا‎ . = . .
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Concours d'entrée me DD) D) Session rt JoMer20 L'
© Pt/H:(g)/H'//HCIO4 - AsrO;(s)/AS D
Les mesures de forec électromotrice, E, en Volt, ont donné les résultats suivants :
T{K) | E arsénolite (eubique) (V) | E claudétite {monoclinique) (V)
Les couples intervenant dans ces piles sont : ASO3(s)/As(s) et H>0/H: (s).
On se place dans l'approximation d'Ellingham.
63. En quoi consiste cette approximation ?
64. Écrire l'équation bilan de la réaction se déroulant dans cette pile.
65 . En écrivant que l'enthalpie libre de la réaction ct la force électromotrice de la pile sont reliées par l'égalité
AG = -nFE , n représentant le nombre d'électrons échangés dans la réaction, ‏ا ا‎ la relation entre
l'entropie de la réaction et le coefficient c de température de la pile, défini par € = ) TT }e.
66 . Calculer l’entropie et l'enthalpie de cette réaction pour les deux formes de As1O3.
67. Quelle relation y a-t-il entre les enthalpies libres à la température de transition cubique-monoclinique pour la
pile à l’arsénolite et celle à la claudétite ? En déduire la température de transition.
‎d f - f ‏ل‎ D = ‏بن . م‎ 7 ٠.
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