Adjoint technique de recherche et de formation Branche d

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Adjoint technique de recherche et de formation

Branche d’activité professionnelle B- Sciences chimiques et sciences des matériaux

Préparateur en chimie

Concours externe

Session 2016

Jeudi 12 mai 2016

De 9h00 à 11h00

Epreuve écrite d’admissibilité

Durée : 2h – Coefficient 3

Teneur de l’épreuve : traitement de questions et résolution de cas pratiques et d'exercices relevant de l'emploi type correspondant à l'emploi à pourvoir.

Matériel autorisé : l’usage de tous documents (autres que ceux remis lors de l’épreuve) et l’utilisation de tout matériel électronique est interdit. Seules les calculatrices non programmables sont autorisées.

Consignes concernant les copies : les feuilles de « brouillon » fournies par l’administration ne doivent pas être insérées dans les copies et ne seront pas prises en compte dans la correction.

Vous devez rédiger avec un stylo dont l’encre est de couleur sombre.

Si vous utilisez plus d’une copie, vous devez paginer votre composition correctement dans la zone en bas à droite de chacune des pages utilisées. Chaque pagination doit contenir le numéro de la page et le total des pages de votre composition (Ex : 1/8, 2/8, 3/8 etc…).

ATTENTION : Il vous est rappelé que votre identité ne doit figurer que dans la partie supérieure de la bande en-tête de la/les copie(s) modèle EN mise(s) à votre disposition. Toute mention d’identité ou tout signe distinctif portés sur toute autre partie de la/les copie(s) que vous remettrez en fin d’épreuve mènera à l’annulation de votre épreuve.

Ce livret comporte le sujet et un dossier de documents de x pages

MERCI DE NE TOURNER LA PAGE QU’AU SIGNAL DONNE PAR L’ADMINISTRATION.


Adjoint technique de recherche et de formation

Branche d’activité professionnelle B- Sciences Chimiques-Sciences des matériaux

Préparateur en Sciences Physiques et Chimie

Epreuve écrite d’admissibilité

Concours externe

SUJET

I. La sécurité dans un laboratoire du Lycée :

1) Qu’est-ce que la fiche de données de sécurité ?

2) Citez 3 informations essentielles existantes sur la fiche de données de sécurité d’un produit ?

-

-

-

3) Donnez le risque associé au pictogramme.

a. b. c. d.


4) Sélectionnez et indiquez ci-dessus, la consigne de sécurité ci-dessous la plus appropriée pour chacun d’eux.

A. Porter un équipement de protection respiratoire. B. Attention peut ronger la peau, les métaux et/ou les yeux en cas de contact ou

de projection. C. Éviter les abrasions/les chocs/…/les frottements D. Porter des gants isolants contre le froid/un équipement de protection des

yeux/du visage E. Tenir à l'écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces

chaudes F. Ne pas fumer G. Eviter le rejet dans l'environnement

5) Parmi les pictogrammes suivants,

a. entourer ceux qui sont susceptibles d’être sur un flacon d’acide nitrique ?

b. Quelles sont les protections individuelles que vous devez porter lorsque vous le manipulez et le comportement à adopter?

6) Vous avez mis en place 2 Tp différents de chimie dans la même salle qui utilisaient les produits chimiques suivants.

Acide éthanoïque, acide chlorhydrique, acide nitrique, solution de chlorure de fer, soude, acétone, dichlorométhane, nitrate de plomb, chlorure de sodium

a. Nommez les bidons de récupération nécessaires pour un tri responsable des différents déchets dans la salle.


b. Comment procédez-vous pour l’évacuation des produits chimiques après le TP?

c. Lors de la préparation des solutions au laboratoire, le flacon de soude à 5 mol/L vous échappe des mains. Vous recevez des projections sur le visage. Quelles sont les décisions à prendre ?

7) Pour préparer une solution d’acide sulfurique diluée à partir d’une solution commerciale concentrée, faut-il :

a. Verser l’eau dans la solution concentrée d’acide. b. Verser la solution concentrée d’acide dans l’eau. c. Mélanger les deux en même temps.

Justifier votre choix en expliquant les risques encourus et pourquoi ?

II. Chimie

1) Complétez le tableau suivant :

Ions Na+ Fe

3+ HO

-

K

+ Mg

2+

I- CO3

2-

Noms des ions Sulfate Permanga

nate Nitrate

2) Voici les molécules ci-dessous.

O

O

O

O

Molécule B Molécule A


a. Représentez les molécules A et B en formule semi-développée.

b. Nommez les deux molécules.

c. Donner la formule brute des molécules A et B. Quel nom donne-t-on à ces 2 molécules ?

d. La molécule B présente-t-elle un (ou des) carbones asymétriques ? Si oui, le (ou les) matérialiser sur la représentation ci-dessus à l'aide d'un astérisque (*).

e. Calculez la masse moléculaire M de la molécule A.


3) Nommez le matériel de laboratoire ci-dessous et indiquez succinctement son utilisation.

A B C D

E F G H

A : B : C : D : E : F : G : H :

4) Identifiez dans les molécules suivantes, les fonctions aldéhyde, cétone, acide

carboxylique, alcool, fonction aromatique

(a) (b)


(c) (d)

5) Donner le nom de la molécule (d) dans la nomenclature officielle.

6) Préparation d’une solution aqueuse d’ammoniac :

On dispose d’une solution concentrée d’ammoniac NH3. On relève sur l’étiquette ses caractéristiques :

Densité par rapport à l’eau : d= 0,892 Composition en masse en NH3 : 30 % Masse molaire de NH3 : MNH3 = 17 g.mol-1

Calculer la concentration molaire CNH3 de cette solution.

7) Dissolution et dilution

Pour une séance de travaux pratiques avec ses élèves, un enseignant vous demande de préparer une solution diluée de Lugol (médicament contenant comme principe actif du diiode I2) et vous donne les consignes suivantes : Consignes :

Vous disposez d'une solution de Lugol de concentration C1 = 4,10.10 - 2 mol.L-1en diode. Préparer une solution diluée de volume V2 = 100 mL et de concentration C2 = 5,90.10 - 3 mol.L-1.


a. Quel volume V1 de solution de Lugol devez-vous prélever ? Justifier.

b. Quel est le facteur de dilution (arrondir le résultat à l’unité) ?

c. Décrire précisément la manière dont vous procéderez et la verrerie utilisée.

8) Pile zinc – argent

On donne les potentiels redox des couples suivants : E°( Zn2+/Zn) = - 0,76 V ; E°( Ag+/Ag) = 0,80 V ;

On constitue une pile à l'aide des 2 demi-piles suivantes : − lame d'argent Ag plongeant dans 100 mL d’une solution de nitrate d'argent Ag+ + NO3

- à 1 mol·L-1

− lame de zinc Zn plongeant dans 100 mL d’une solution de sulfate de zinc Zn2+ + SO42-

à 1 mol·L-1 − jonction : pont ionique au nitrate de potassium K+ + NO3-

a. Schématiser le montage de cette pile et donnez en le symbole. Préciser sur le schéma la borne négative et positive en justifiant.


b. Ecrire les demi-équations électroniques qui se produisent aux bornes de chaque électrode en précisant :

- le type de réaction (oxydation ou réduction) - l’anode et la cathode.

c. Déterminez la tension à vide E en volt de cette pile.

d. Quelle est la variation de la masse de l’électrode négative lorsqu’on mesure un dépôt de 108 mg sur la lame d’argent.

III. Mathématiques, Unités et Grandeurs physiques:

1) Le Budget :

Vous devez faire un bon de commande auprès d’un fournisseur pour 3 chauffe-ballons à 452 euros HT et deux réfrigérants à boules à 126 euros HT pièce. Le fournisseur vous fait une remise de 10% sur le montant HT. Calculez le prix total TTC du bon de commande, sachant que le taux de TVA est de 20%.


2) Conversions

1,243 g = mg 455 cL = cm3 1,2kg/m3 = g/L

93,3 MHz= kHz 5567 s= h min s

3) Tableau des préfixes

puissances 10-12

10-9

10-6

10-3

10-2

10-1

10

101 10

2 10

3 10

6 10

9

préfixe

symbole

4) Grandeurs physiques

Grandeurs physiques Nom de l’unité Symbole Quantité de matière

Pascal

Force

W

Ampère


IV. Physique

1) Une source de lumière blanche éclaire une fente F.

Avec une lentille convergente L, on forme l’image de cette fente F sur un écran F’. On interpose le prisme de verre d’indice n sur le trajet de la lumière. Le faisceau lumineux est alors dévié vers la base du prisme et nous voyons apparaitre une plage continue aux couleurs de l’arc en ciel.

a. Faire le schéma détaillé et légendé du montage expérimental permettant de voir apparaitre la plage continue aux couleurs de l’arc en ciel.

b. Quel nom donne-t-on à ces radiations lumineuses colorées observées sur l’écran?

c. Que peut-on dire alors de la lumière blanche de la source utilisée ?

d. Si on remplace la source de lumière blanche par un laser rouge, qu’observerait-on sur l’écran.

e. Quel autre dispositif permet la dispersion de la lumière blanche ?


f. Dessinez précisément ce que l’on observe sur l’écran avec ce dispositif.

g. Donner le domaine des longueurs d’onde du visible. Dans quel domaine de

longueur d’onde se situe le laser rouge?

2) Avant une séance de travaux pratiques en classe, le professeur vous donne une solution de permanganate de potassium de couleur violette et vous demande de lui donner la longueur d’onde où la solution absorbe le plus.

a. Quel appareil allez-vous utiliser pour répondre à la demande du professeur ?

b. Quel est le nom et l’unité de la grandeur physique donnée par cet appareil ?

c. Décrire la manière dont vous allez procéder pour lui donner cette valeur.

3) La lampe à incandescence du montage précédent est alimentée par un générateur de tension continue variable allant jusqu’à 12V. Vous voulez vérifier la valeur de la tension délivrée par le générateur avant de réaliser le branchement ?


a. Nommez l’appareil permettant de mesurer la tension du générateur et l’intensité du courant dans le circuit?

b. Précisez leur mode de branchement dans le circuit, représentez le montage sur un schéma, en indiquant les bornes COM, V et A.

c. La tension nominale de la lampe est de 9V. Que signifie l’expression tension nominale ?

d. A quelle tension devez-vous régler le générateur ? Dire pourquoi ?


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