Nouvel assemblage – Chapitre 1

Éditions Hatier, Paris, 2023

Thème 1 : Prévenir et sécuriser

quiz

Chapitre 1

Pour chaque question, cochez la ou les réponse(s) exacte(s) :

On considère un volume de gaz V = 500 ml placé dans un ballon fermé. Le volume molaire vaut V_m = 25 L.mol^-1.
002x
- La quantité de matière de ce gaz vaut n = 20 mol.
- La quantité de matière de ce gaz vaut n = 20 mmol.
Si on augmente la température du gaz :
002x
- La quantité de gaz va augmenter.
- Le volume molaire va augmenter.
Corrigé
La quantité de matière n est le rapport V/V_m ainsi n = 0,500/25 = 0,020 mol = 20 mmol. L'augmentation de la température ne change pas la quantité de matière mais va augmenter le volume molaire.
On considère le couple Zn²⁺/Zn.
001x::003x
- La demi-équation du couple s'écrit Zn²⁺ + 2 e^- = Zn.
- Le métal zinc Zn est réduit en cédant des électrons.
- L'ion zinc Zn²⁺ est réduit en gagnant des électrons.
- L'ion zinc Zn²⁺ pourra réagir avec le fer III Fe³⁺ du couple Fe³⁺/Fe²⁺.
Corrigé
La demi-équation du couple s'écrit bien Zn²⁺ + 2e^- = Zn, et l'ion zinc Zn²⁺ est réduit en captant des électrons tandis que le métal zinc Zn est oxydé en cédant des électrons. L'ion zinc étant un oxydant, il ne pourra pas réagir avec Fe³⁺ qui est lui aussi un oxydant.
Un morceau de magnésium métallique est attaqué par une solution acide en excès. La réaction est totale. Les couples mis en jeu sont : Mg²⁺/Mg et H⁺/H₂.
002x::003x
- L'équation de la réaction Mg²⁺_(aq) + H_2(g) $\rightarrow$ Mg_(s) + 2 H⁺_(aq)
- Cette transformation produit un gaz.
- Le morceau de magnésium va disparaître totalement.
- Il s'agit d'une réaction acido/basique.
Corrigé
Le magnésium est attaqué par la solution acide, l'équation est donc dans l'autre sens Mg_(s) + 2 H⁺_(aq) \rightarrow Mg²⁺_(aq) + H_2(g). Comme la réaction est totale et que le magnésium est en défaut, il va disparaître totalement. Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction dans laquelle l'ion H⁺ intervient.
Suite de l'exercice précédent. Pour récupérer le gaz formé, on utilise le montage expérimental dont le schéma est donné ci-contre.
001x::002x::003x
- Le volume de gaz produit est celui mesuré dans l'éprouvette.
- Le volume molaire d'un gaz vaut environ 20 L.mol^-1 à pression atmosphérique et température ambiante.
- Le principe est celui du déplacement d'eau.
Corrigé
Le volume de gaz produit est celui mesuré dans l'éprouvette : l'eau est déplacée par l'arrivée du gaz, c'est le principe de l'expérience. Le volume molaire d'un gaz vaut environ 20 L.mol^-1 à pression atmosphérique et température ambiante.
L'ion permanganate MnO₄^- est un oxydant auquel est associé le réducteur Mn²⁺. La demi-équation du couple Fe³⁺/Fe²⁺ s'écrit Fe³⁺ + e^- = Fe²⁺.
003x::004x::005x
- L'ion permanganate fait partie du couple Mn²⁺/ MnO₄^-
- L'ion permanganate est un bactéricide, il peut donc désinfecter des instruments de chirurgie.
- La demi-équation est MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 _e^- = Mn²⁺ + 4 H₂O.
- L'équation de la réaction entre l'ion permanganate et l'ion fer II Fe²⁺ s'écrit : MnO_4- + 8 H⁺ + 5 Fe²⁺ = Mn²⁺ + 4 H₂O + 5 Fe³⁺.
- La présence de l'ion H⁺ dans une demi équation, indique que le milieu doit être acide.
Corrigé
L'ion permanganate est un oxydant, il est donc à gauche dans le couple oxydant/ réducteur MnO₄-^{/ Mn²⁺ dont la demi-équation est bien MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 _e^- = Mn²⁺ + 4 H₂O. Pour obtenir l'équation demandée, il faut multiplier la demi-équation du couple Fe3+/Fe2+ par 5 pour avoir le même nombre d'électrons que dans la demi-équation de l'ion permanganate et en plus il faut la retourner car c'est le réducteur Fe²⁺ qui réagit : 5 Fe²⁺ = Fe²⁺ + 5 _e^-. En ajoutant la demi-équation de l'ion permanganate, on obtient bien l'équation MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 Fe²⁺ = Mn²⁺ + 4 H₂O + 5 Fe³⁺. L'ion permanganate est un bactéricide seulement, il ne pourra pas détruire les virus, il ne sera pas suffisant pour désinfecter les instruments.}
Le temps de déclenchement d'un airbag en cas de choc important sur un véhicule (après décision du calculateur) est de l'ordre de :
002x
- 100 ns.
- 100 ms.
Le gaz permettant de gonfler l'airbag est :
003x
- L'air.
- Le dioxygène.
- Le diazote.
Corrigé
Après décision du calculateur, il faut environ 100 ms pour que l'airbag se déploie rempli de diazote.
L'alcooltest ou éthylotest met en évidence une alcoolémie trop importante. La réaction produit un changement de couleur, basée sur :
003x
- une réaction acidobasique.
- une réaction de précipitation.
- une réaction d'oxydoréduction.
Corrigé
La réaction est basée sur une réaction d'oxydoréduction.

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