Juin 2005

UNIVERSITE HENRI POINCAREFACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESDIPLOME: DEUG 1 SM (UE 21)Epreuve: CHIMIE PHYSIQUE Code: DEG20211Session de : juin 2005Date:Horaire:SUJET D'EXAMENDurée du sujet : 2 hNom du rédacteur: C. MillotJx2. Calculette autorisée/JQ. Documents non autorisés1. H2S est un diacide faible, de constantes d'acidité K a l = 10- 7 et Kaz = 10- 13 .Déterminer le pH d'une solution aqueuse de H2S de concentration 10- 1 mole.L -1.Déterminer les concentrations des espèces en présence en justifiant les approximationsfaites.II. 1) On met 100g de Ca(OH)2 dans un litre d'eau. Quelles sont les concentrationsde Ca 2 + et OH- à l'équilibre?2) Même question pour 100g de Mg(OHlz.3) Même question pour un mélange de 100g de Ca(OHlz et 100g de Mg(OHlz.4) Dans l'eau de mer, il y a, entre autres, des ions Mg2+ (0,06 mole.L-1) et des ions Ca 2 +(0,011 mole.L-1).Imaginez et expliquez le protocole d'une expérience permettant d'extraire au mieux lecalcium et le magnésium (par précipitation sélective de l'un des ions).Produit de solubilité: Ca(OHlz 5,5 10- 6 ; Mg(OHlz 1,8 10- 11Masse molaire: Ca 40 g; Mg 24,3 s: 0 16 g; H 1 g.III. On fait bouillir 100 g de CCl 4 (masse volumique: 1,59 g.cm:") à la pression atmosphériquenormale. La température d'ébullition est 76,8 "C, L'enthalpie de vaporisationest 194 J.g- I à cette température. Calculer les variations d'enthalpie, d'énergie interne,d'entropie et d'énergie libre de Gibbs pour cette transformation.IV. On convertit 10 g de glace à -20°C en vapeur à 120°C.Calculer la variation d'entropie pour cette transformation.Calculer l'entropie standard calorimétrique de l'eau vapeur à 120°C sachant que sO(H 2 0 (g») Z98= 188,74 J.K-1mol- 1On donne:- enthalpie de vaporisation de l'eau à 100°C: 40,5 k.Lmole'!AIt