Agregint 2005 phys

Description

Cette épreuve comporte deux parties indépendantes : - la partie A traite de l’étude de quelques propriétés du fer et de quelques-uns de ses composés. - La partie B porte sur un problème et deux synthèses organiques. Préambule (données) : Activités des espèces : On assimile les activités a des espèces dissoutes au rapport de leur concentration à la i-1concentration standard toutes deux exprimées en mol.L . Quelques valeurs numériques utiles : 23 -1Constante d’Avogadro N = 6,02×10 mol-1 -1Constante des gaz parfaits R = 8,314 J.K .molNuméro atomique : Z = 26. Fe-1Masses molaires (g.mol ) : M = 16,00 ; M = 55,85 ; M = 35,45 ; M = 1 ; M = 32 ; O Fe Cl H SM = 58,44 ; M = 74,12 ; M = 99,99. NaCl butan-1-ol CrO3d (H SO ) = 1,84 ; d (butan-1-ol) = 0,81. 2 4 a = 287 pm : arête de la maille élémentaire du Fe α. αa = 347 pm : arête de la mae γ. γRayon du carbone dans les alliages métalliques : 77 pm. -3Masse volumique de l’oxyde de fer (question I.2.10) : ρ = 5,18 g.cm . 2+ 3+ 2- Rayons ioniques : R(Fe ) = 82 pm ; R(Fe ) = 67 pm et R(O ) = 132 pm. Température standard de fusion du fer : 1538°C. Données thermodynamiques à 298 K : -1 o -1 -1(1) 2 Fe(s) + O (g) = 2 FeO(s) ∆ H° = - 532,2 kJ.mol ; ∆ S = - 140,8 J.K .mol . 2 r 1 r 1-1 o -1 -1(2) 6 FeO(s) + O (g) = 2 Fe O (s) ∆ H° = - 659,4 kJ.mol ; ∆ S = - 291,4 J.K .mol . 2 3 4 r 2 r 2-1 o -1 -1(3) 4 Fe O (s) + O (g) = 6 Fe O (s) ∆ H° = - 470,4 kJ.mol ; ∆ S = - 266,2 J.K .mol . 3 4 2 2 3 r 3 r 3 ...

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Extrait

Cette épreuve comporte deux parties indépendantes :   la partie A traite de létude de quelques propriétés du fer et de quelques-uns de ses - composés. - La partie B porte sur un problème et deux synthèses organiques.     Préambule (données) :   Activités des espèces : On assimile les activités a i  des espèces dissoutes au rapport de leur concentration à la concentration standard toutes deux exprimées en mol.L -1 .   Quelques valeurs numériques utiles : Constante dAvogadro N = 6,02 × 10 23 mol -1 Constante des gaz parfaits R = 8,314 J.K -1 .mol -1 Numéro atomique : Z Fe = 26. Masses molaires (g.mol -1 ) : M O = 16,00 ; M Fe = 55,85 ; M Cl = 35,45 ; M H = 1 ; M S = 32 ; M NaCl = 58,44 ; M butan-1-ol = 74,12 ; M CrO 3 = 99,99. d (H 2 SO 4 ) = 1,84 ; d (butan-1-ol) = 0,81.   a α = 287 pm : arête de la maille élémentaire du Fe α . a γ = 347 pm : arête de la maille élémentaire du Fe γ . Rayon du carbone dans les alliages métalliques : 77 pm. Masse volumique de loxyde de fer (question I.2.10) : ρ = 5,18 g.cm -3 . Rayons ioniques : R(Fe 2+ )   = 82 pm ; R(Fe 3+ ) = 67 pm et R(O 2- )   = 132 pm. Température standard de fusion du fer : 1538°C.   Données thermodynamiques à 298 K : (1) 2 Fe(s) + O 2 (g) = 2 FeO(s) ∆ r H° 1 = - 532,2 kJ.mol -1 ; ∆ r S 1 o = - 140,8 J.K -1 .mol -1 . (2) 6 FeO(s) + O 2 (g) = 2 Fe 3 O 4 (s) ∆ r H° 2 = - 659,4 kJ.mol -1 ; ∆ r S 2 o = - 291,4 J.K -1 .mol -1 . (3) 4 Fe 3 O 4 (s) + O 2 (g) = 6 Fe 2 O 3 (s) ∆ r H° 3 = - 470,4 kJ.mol -1 ; ∆ r S o 3 = - 266,2 J.K -1 .mol -1 .   Enthalpies standard de formation et entropies molaires standard à 298 K : Espèce CO(g) O 2 (g) CO 2 (g) ∆ f H° (kJ.mol -1 ) -110,5 0 -393,5 S° (J.mol -1 .K -1 ) +197,6 +205,0 +213,6   Enthalpies libres standard de réaction pour T ∈ [200 K  1500 K] : (6) 1/2 S 2   (g) + O 2 (g) = SO 2 (g)     ∆ r G o 6   = - 361,5 × 10 3 + 73,0T J.mol -1 (7) Fe(s)+ 1/2 S 2   (g) = FeS(s) ∆ r G 7 o = - 150,0 × 10 3 + 52,5T J.mol -1   (8) Fe(s) + 1/2 O 2 (g) = FeO(s) ∆ r G o 8   = - 264,0 × 10 3 + 64,6T J.mol -1   Espèces en phase aqueuse : Potentiels redox standard à 298 K E O (H + /H 2 ) = 0 V E O (Cl 2 /Cl - ) = + 1,36 V E O (Fe 2+ /Fe) = - 0,44 V E O (Fe 3+ /Fe 2+ ) = + 0,77 V

Partie DI s et chim.doc   D1   _ _ uj _