Capes externe de physique chimie

2010

CAPES EXTERNE DE PHYSIQUE CHIMIE
2010

Epreuve de chimie

Epreuve de Chimie
Autour du cuivre et de la bouillie bordelaise
Partie A : Chimie inorganique
A.1 Préparation de la bouillie bordelaise
A.1.1 Obtention de la chaux vive
A.1.1.1 Pour tracer les différentes enthalpies libres standard de formation, qui s’écrivent :
∆fG° = ∆fH° – T ∆fS°
On a supposé que l’enthalpie standard de formation ∆fH° et que l’entropie standard de formation ∆fS° sont indépendants de la température.
A.1.1.2 La courbe relative au CO2(g) est celle qui ne fait pas intervenir de changement d’état c'est-à-dire pas de changement de pente. La courbe 1 représente l’enthalpie libre standard de formation de CO2(g).
A.1.1.3 La réaction de formation de l’oxyde de calcium solide est :
1
Ca(s) + O2(g) = CaO(g)
2
L’enthalpie standard associée à cette réaction est : ∆fHa° = ∆fH°(CaO(s)) –

1
∆ H°(O2(g)) – ∆fH°(Ca(s))
2 f

AN :
= - 633 – 0 – 0
∆rHa° = - 633 kJ.mol-1
1
L’entropie standard associée à cette réaction est : ∆rS1° = S°(CaO(s)) – S°(O2(g)) – S°(Ca(s))
2
1
AN :
= 40,3 – . 204,8 – 41,7
2
∆rSa° = - 104 J.K-1.mol-1
L’enthalpie standard libre associée à cette réaction est : ∆rGa° = ∆rHa° – T ∆rSa°
∆rGa° = - 633.103 + 104 T
A.1.1.4 A partir de 1115 K, le calcium est à l’état liquide. La réaction de formation de l’oxyde de calcium solide est :
1
Ca(ℓ) + O2(g) = CaO(g)
2
L’enthalpie standard associée à cette réaction est : ∆fHb° = ∆fH°(CaO(s)) –

1
∆ H°(O2(g)) – ∆fH°(Ca(ℓ))
2 f

Or ∆fusH°(Ca) = ∆fH°(Ca(ℓ)) – ∆fH°(Ca(s)) soit ∆fH°(Ca(ℓ)) = ∆fusH°(Ca) + ∆fH°(Ca(s))
∆fHb° = ∆fH°(CaO(s)) –

1
∆ H°(O2(g)) – ∆fusH°(Ca) – ∆fH°(Ca(s))
2 f

AN :
= - 633 – 0 – 9,4
∆rHb° = - 642 kJ.mol-1
De plus à T = 1115 K, on doit vérifier : ∆rGa°(T) = ∆rGb°(T)
∆rHa° – T ∆rSa° = ∆rHb° – T ∆rSb°
T ∆rSb° = ∆rHb° – ∆rHa° + T ∆rSa°
∆ H ° – ∆rHa° + T ∆rSa°
∆rSb° = r b
T
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AN :

- 642.103 + 633.103 + 1115.104
=
1115
∆rSb° = - 95,9 J.K-1.mol-1