Prepa HelpCNC 2009 TSI Chimie : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2009, filière TSI. Thème : Le zirconium : structure, pyrométallurgie et diagramme potentiel-pH.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie 1 : propriétés structurelles. Configuration électronique du zirconium, place dans la classification et ion formé. Maille hexagonale du zirconium alpha et masse volumique. Oxyde ZrO2 de type fluorine : population de la maille, coordinences et masse volumique.
- Partie 2 : production du zirconium par pyrométallurgie. Chloration de ZrO2 en présence de carbone : couplage de deux réactions à l'aide des enthalpies libres, influence de la température et de la pression, rôle du carbone. Réduction de ZrCl4 par le magnésium liquide : diagrammes d'Ellingham avec changements d'état, domaine de température possible, enthalpie libre de réaction et variance.
- Partie 3 : diagramme potentiel-pH. Nombres d'oxydation et caractère amphotère de ZrO2, domaine de stabilité de l'oxyde en pH. Équations des frontières par la loi de Nernst, tracé du diagramme et superposition de celui de l'eau. Domaines d'immunité, de corrosion et de passivation, conclusion sur le comportement du zirconium dans l'eau.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique
- 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
- Oxydoréduction et piles électrochimiques
- Réactions de dissolution et de précipitation
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