L'argent

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Sujet n° 19 - Epreuve spécifique CCP Option MP (S.Marze, Rouen ; S.Callea, Limoges)

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A-2-2- A 50°C, si on suppose qu’il y a équilibre comme précédemment,
P sat × V0 = 5,3×10-3 mol ce qui est impossible car ξ RT doit être inférieur à 2,0×10-3 mol. L’équilibre ne peut exister, par conséquent tout le solide se sublime. On a donc : m(I2,g) = m0 = 0,5 g et m(I2,s) = 0 g,

on obtient :ξ=

Remarque générale : Sujet facile décomposable en plusieurs exercices traitant : Equilibre binaire, il manquerait l’analyse d’un diagramme avec utilisation du théorème des moments et/ou la détermination de composition à partir des courbe d’ébullition ou de rosée. Solution aqueuse (un peu calculatoire), dosage très facile Cinétique formelle (classique, un bon exercice de SUP PCSI) Dosage parargentimétrie (sans trop d’intérêt) On peut regretter l’absence de cristallographie, de diagramme d’Ellingham et d’analyse d’un diagramme binaire qui sont des points importants du programme de MP. __________________________________________________________

P = PI 2(g) =

n 0 .R.T 2,0 × 10-3 × 8,314 × 323,15 = AN : P = 106 Pa V0 50 × 10−3_____________________________________________________ B-1-1- La solubilité est la quantité maximale de diiode solide que l’on peut dissoudre dans 1 L d’eau. Ici à 25°C, S = 0,340 g.L-1, on peut donc dissoudre au maximum 0,170 g de solide dans 0,5 L d’eau ; on ne peut donc dissoudre 5 g de diiode. _____________________________________________________ B-1-2- On a
= K0 1 I- × c 0 3 I2 × I −

A-1- Il s’agit de la sublimation._____________________________________________________ A-2-1-1- On a placé m0 = 0,5 g de diiode solide soit nO = 2,0×10-3 mol. On a : I2(s) = I2(g) t=0 2,0×10-3 0 -3 t 2,0×10 -ξ ξ La pression de diiode à l’équilibre est égale à la pression de vapeur soit

PI 2(g) ,éq = P sat =

ξ. R.T


V0
AN : C2 =

ξ=

P sat × V0 RT

AN : ξ =

62,5 × 50 × 10 = 1,2 × 10 −3 mol 8,314 × (273,15 + 30)

-3_____________________________________________________ m(KI) n(K + ) m(KI) M(KI) B-1-3-1- C2 = = = Vsolution Vsolution M(KI) × Vsolution
20 = 2,4×10-1 mol.L-1 (39,10 + 126,90) × 0,5

Donc m(I2,g) = 1,2×10-3×(2×126,90) = 0,31 g _____________________________________________________ A-2-1-2- Par conservation du diiode : m(I2,s) = m0 - m(I2,g) =0,19 g _____________________________________________________A-2-1-3- La pression à l’intérieur du récipient est la pression de vapeur

soit P sat =62,5 Pa _____________________________________________________

_____________________________________________________ B-1-3-2Conservation de la matière du diiode : [I2]0 = [I2] + [I3-] ⇒ [I2] = [I2]0 - [I3-] avec : [I2]0 = 3,9.10-2 mol.L-1 Conservation de la matière de l’ion iodure : [I-]0 = [I-] + [I3-] ⇒ [I-] =C2 - [I3-] avec : C2 = 2,4×10-1 mol.L-1 _____________________________________________________ B-1-3-3- On reporte les expressions précédentes dans l’expression de la constante d’équilibre.

Sujet n° 19 - Epreuve spécifique CCP Option MP (S.Marze, Rouen ; S.Callea, Limoges)

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0 K1 =
-1

I -3 × c 0
Equilibre : K =
I2 I
− − I3 c0

I2 × I−
donc I− =
− I 3 c0

=
K I2 = 8,62×10-3 mol.L-1

I -3 × c 0

( I2

0

- I -3 ) × ( C 2 − I 3 )

B-2-5-2- On a avec [I2] = [I2]max : Conservation de la matière : [I3-] = CT – [I2] = 8,66 ×10-3 mol.L-1

-

-2

-1

_____________________________________________________ B-2-5-3- Les ions iodure ont deux utilités : former le diiode à partir des ions iodate (première réaction, totale) et complexer en I3- une partie dudiiode formé (équilibre d’avancement ξ). On effectue un bilan de matière sur ces deux réactions : 12 H3O + + 2 IO3-(aq) + 10 I-(aq) = 18 H2O + 6 I2(aq)
n(IO3-)0 θ≈0
-

mélangés : équilibre :

n(I-)0 n(I )0–5.n(IO3-)0-ξ

3.n(IO3-)0-ξ

I2(aq) +
n(I
-

I-(aq)

=

I3-(aq)
ξ

équilibre :

3.

n(IO3-)0-ξ

)0–5.n(IO3-)0-ξ

K1° = 750

On a donc : n(I-) = n(I-)0 – 5 . n(IO3-)0...
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