Mines-Ponts 2020 MP Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2020, filière MP, en 1 heure 30. Thème : Le gadolinium : complexes dosés par spectrophotométrie, métal et électrodéposition.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie A : l'ion Gd3+. Configuration électronique du gadolinium et stabilité de Gd3+, diagramme de prédominance du chrome azurol S, puis étude spectrophotométrique de ses complexes avec Gd3+ : stœchiométrie par la méthode des rapports molaires, rôle des ions H+, constante de formation, et dosage de l'acide malique par un complexe sacrificiel.
  À revoir : Réactions acide-base
• Partie B : le gadolinium métal. Phase cubique centrée (coordinence, masse volumique, rayon atomique), préparation du chlorure anhydre par le chlorure mixte d'ammonium, puis réduction de GdCl3 par le calcium à 1350 °C : enthalpie libre standard de réaction avec changements d'état et rôle du chauffage final sous vide.
  À revoir : Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Partie C : électrodéposition cathodique d'hydroxyde de gadolinium. pH de précipitation de Gd(OH)3, réactions à la cathode (réduction de l'eau et précipitation), schéma d'une cellule à trois électrodes et compétition avec un dépôt de gadolinium métallique.
  À revoir : Réactions de dissolution et de précipitation, Oxydoréduction et piles électrochimiques

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

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

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