CNC 2017 MP Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2017, filière MP, en 2 heures. Thème : Quelques matériaux utilisés dans le génie civil : ciment, béton armé et plâtre.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 1 : étude structurale. Structures électroniques, formules de Lewis et géométries de CO2, CO3 2- et PO4 3-. Silicium de type diamant et structure des silicates : motif tétraédrique, décompte des ions dans la maille et formule du composé.
• Partie 2 : calcination du calcaire. Décomposition de CaCO3 : enthalpie et entropie de réaction, validité de l'approximation d'Ellingham, variance, température d'inversion et domaine d'obtention de la chaux. Composition d'un calcaire contenant du carbonate de magnésium, tirée d'une analyse élémentaire et d'une courbe d'analyse thermique.
  À revoir : Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Partie 3.1 : élaboration du ciment. Enthalpie de la réaction de formation du silicate tricalcique et nécessité de la haute température. Chaleur à fournir pour produire la masse annuelle de ciment par habitant, combustion du méthane, température de flamme, masse de méthane à brûler et masse de CO2 rejetée.
  À revoir : Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Partie 3.2 : quelques propriétés du ciment hydraté. Hydratation du ciment et pH d'une solution saturée d'hydroxyde de calcium. Diagramme potentiel-pH simplifié du fer pour expliquer la protection des armatures du béton armé et leur attaque par l'eau de pluie acidifiée, puis production de dihydrogène par l'aluminium dans le béton cellulaire.
  À revoir : Réactions de dissolution et de précipitation, Diagrammes potentiel-pH, Oxydoréduction et piles électrochimiques, Réactions acide-base
• Partie 4 : élaboration du plâtre. Gypse sous-produit de l'attaque sulfurique des phosphates : équilibrage et masse produite. Enthalpies libres standard de deux équilibres d'hydratation dans l'approximation d'Ellingham, domaines de stabilité du gypse, du plâtre et de l'anhydrite, intervalle de température d'obtention du plâtre.
  À revoir : Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Réactions de dissolution et de précipitation
• Diagrammes potentiel-pH
• Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Réactions acide-base

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