Physique chimie, contrôle 2 cned

Exercice 1 (6 points)

1. L’air est essentiellement constitué de 80 % de diazote ( N2 ) et de 20 % de dioxygène ( O2 ).

2. C’est le diazote ( N2 ) qui sera le réactif apporté par l’air pour la synthèse de l’ammoniac.

3. Le sous-produit du pétrole ou du gaz naturel utile pour la synthèse de l’ammoniac est le dihydrogène

(H2 ).

4. L’équation de la réaction de synthèse de l’ammoniac s’écrit :

1N2 + 3H2 → 2NH3

5. C’est le dioxygène ( O2 ) qui sera le réactif apporté par l’air pour la synthèse de l’acide nitrique.

4NH3 +5O2 → 4NO+6H2O 2NO+O2 → 2NO2 4NO2 + 2H2O+O2 → 4HNO3

6. L’équation de la réaction de synthèse du nitrate d’ammonium s’écrit : HNO3 + NH3 → NH4NO3

7. Le nitrate d’ammonium qui est un engrais est aussi un explosif : c’est ce qui explique le tragique évé- nement survenu à Brest.

Dans l’industrie il faudra donc prendre des précautions particulières lorsqu’on fera réagir l’ammoniac sur l’acide nitrique puisque c’est au stade de sa formation que le nitrate d’ammonium est susceptible d’exploser.

Exercice 2 (8 points) A. L’eau du robinet

1. Une eau propre à la consommation est une eau potable.

2. L’eau du robinet est un mélange homogène ; quand l’eau du robinet se colore et qu’elle devient un

mélange hétérogène, elle n’est plus propre à la consommation.

3. Une filtration est sans effet sur un mélange homogène car un filtre ne peut arrêter que les particules qui ne sont pas dissoutes dans l’eau.

4. L’eau du robinet contient du chlore parce qu’à plusieurs étapes du traitement qu’elle a subi pour la rendre potable, on en a ajouté afin d’éliminer les microorganismes.

5. Les eaux naturelles contiennent de plus en plus de pesticides car l’agriculture en utilise de plus en plus. Lors du traitement des eaux naturelles pour les transformer en eau potable, on s’efforce d’en éliminer le maximum, mais il en reste toujours un peu, ce qui est autorisé par la législation.

6. Les deux ions responsables de la dureté d’une eau sont l’ion calcium Ca2+ et l’ion magnésium Mg2+ .

7. Une eau trop dure, même si elle semble efficace dans la prévention des maladies cardio-vasculaires, provoque l’entartrage des tuyaux d’eau chaude ou des machines à laver ; elle entraîne aussi une utili- sation accrue de savon et une augmentation du temps de cuisson des aliments.

B. La carafe filtrante

1. La carafe, grâce à sa résine échangeuse d’ions, est susceptible d’éliminer les ions responsables de la dureté d’une eau qui sont l’ion calcium Ca2+ et l’ion magnésium Mg2+ , et certains autres ions métal- liques, l’ion aluminium Al3+ , l’ion cuivre Cu2+ et l’ion plomb Pb2+ .

2. La carafe, grâce au charbon actif, est susceptible d’éliminer le chlore et les pesticides.

3. Pour éliminer les ions, la résine les échange avec d’autres mais sa réserve est limitée. De même le charbon actif fixe le chlore et les pesticides ce qui obstrue progressivement les pores qui explique son efficacité. C’est pourquoi, si l’on veut que la carafe remplisse bien son rôle, il faut changer assez souvent la cartouche filtrante.

4. a. Au début du

...