CNC 2017 PSI Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2017, filière PSI, en 3 heures. Thème : Quelques matériaux utilisés dans le génie civil : chaux, ciment Portland, plâtre et polymères issus des alcènes.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 1.1 : étude structurale. Principe de Pauli et règle de Klechkowski, structures électroniques, électronégativité, formes de Lewis et géométries VSEPR de CO2, du carbonate et du silicate. Formule d'une argile déduite de son analyse élémentaire et d'une courbe d'analyse thermique.
• Partie 1.2 : élaboration de la chaux. Calcination du calcaire : enthalpie et entropie de réaction, précision de l'approximation d'Ellingham, pression de CO2 à l'équilibre en fonction de la température. Domaines d'existence du calcaire et de la chaux.
  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
• Partie 1.3 : élaboration du ciment Portland. Bilan thermique et émission de CO2 de la fabrication du silicate tricalcique. Dosage acide-base de la chaux libre après préparation des solutions, puis pH du ciment hydraté assimilé à une solution saturée d'hydroxyde de calcium et altération du béton armé par l'eau de pluie.
  À revoir : Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Réactions acide-base, Réactions de dissolution et de précipitation
• Partie 1.4 : élaboration du plâtre. Attaque des phosphates par l'acide sulfurique et masse de gypse produite. Déshydratation du gypse : enthalpie standard à 25 °C et à 400 K, puis masse de charbon nécessaire par un bilan adiabatique.
  À revoir : Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Partie 2.1 : les alcènes. Craquage et déshydrogénation des alcanes : influence de la température et de la pression sur les équilibres à l'aide des énergies de liaison. Comparaison des liaisons simple et double, test de la double liaison, Lewis et géométrie de l'éthène.
  À revoir : Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre, Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Partie 2.2 : polymérisation de l'éthène. Signe de l'entropie de polymérisation et conditions favorables. Mécanisme radicalaire en chaîne, loi d'Arrhenius et approximation des états quasi stationnaires pour obtenir une vitesse d'ordre 1 en monomère et 1/2 en amorceur.
  À revoir : Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre, Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique

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
• Réactions acide-base
• Réactions de dissolution et de précipitation
• Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre

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