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CONCOURS EXTERNES IT 2014 EPREUVE TECHNIQUE D’ADMISSION Durée : 1 heure 30 Coefficient : 2 CONCOURS N° 92 Corps : Techniciens de la recherche BAP : B Sciences chimiques Sciences des matériaux Emploi-type : Technicien chimiste Délégation organisatrice : Ile de France Ouest et Nord, Meudon Quelques précisions : Vous devez répondre uniquement dans les espaces prévus à cet effet, directement sur le sujet. Les feuilles de brouillon rendues avec la copie seront systématiquement rejetées. Vous avez le droit à une calculatrice non programmable. Tout autre support est interdit. Aucun document n’est autorisé. Un tableau périodique est fourni en Annexe 1 Les questions peuvent être traitées dans l’ordre de votre choix. Pour les questions à choix multiples : Mettre une croix dans la (ou les) cases appropriée(s) Attention au mode de notation :

- Pas de réponse : 0 - Réponse fausse : retrait de point

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I- Connaissances Générales 4 points

1. Donner la définition des sigles suivants : UMR : .............................................................................................................................................. CRISMAT : ..................................................................................................................................... INC : ................................................................................................................................................ TCN : ............................................................................................................................................... BAP : ...............................................................................................................................................

2. Citer 1 français ayant reçu le prix Nobel de Chimie :

......................................................................................................................................................... II- Chimie Générale 12 points

1. Classer du plus petit au plus grand les nombres suivants (indiquer l’ordre dans la

colonne rang). Donner les unités correspondantes et convertir les valeurs en mètre :

Rang Symbole de l’unité Conversion en mètre

8,3 Angström

30 nanomètres

0,075 micromètre

300 micromètres

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2. Donner la formule chimique brute des composés suivants :

Ethanol

Acétone

Nitrate de manganèse II

Hydroxyde de sodium

Sulfate de cuivre II

Acide fluorhydrique

Acide nitrique

Ammoniaque

Soude

Potasse

3. Comment appelle-t-on une réaction qui dégage de la chaleur ?

4. Décrire la procédure pour diluer un acide :

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5. Donner la terminologie française des abréviations suivantes :

GC

HPLC

NMR

TGA

ICP

MS

XRD

FTIR

6. Equilibrer les réactions suivantes :

Ca(NO3)2 + NaOH → Ca(OH)2 + NaNO3 CuSO4 + KOH → Cu(OH)2 + K2SO4 KMnO4 + (COOH)2 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O

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7. Comment appelle-t-on ces transitions de phases :

de liquide à gazeux

de solide à liquide

de solide à gazeux

8. Les atomes d’un cristal sont : (mettre une croix pour votre réponse)

ordonnés désordonnés

9. Donner la demi-équation des couples réducteurs oxydants suivants :

Fe3+/Fe2+ (0.77V)

MnO4-/Mn2+

(1, 51V)

10. Ecrire l’équation globale des couples réducteurs oxydants précédents :

11. Donner l’équation d’équilibre du dosage de l’acide sulfurique par la soude :

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12. Quelle analyse peut-on utiliser pour connaître la perte de masse issue de la décomposition thermique d’un matériau ?

13. Qu’observe-t-on avec un microscope électronique à balayage ?

14. Donner 3 unités de pression ?

15. Quelle est l’unité de pression du Système International ?

16. Donner la définition de la densité :

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III- Cas pratique 12 points Extrait d'une publication du 21 septembre 2009

Ca1-xRxMnO3 (0 ≤x ≤0.2, R=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, or Y) ceramics were prepared by conventional solid-state reaction. First, stoichiometric amounts of CaCO3, MnO2, La2O3, CeO2, Pr6O11, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Yb2O3, and Y2O3 powders were weighed, mixed and calcined at 1273 K for 12 h. The mixture was then ground, pressed into pellets, and sintered at 1573 K for 24 h. Finally, the pellets were slowly cooled to room temperature in the furnace. All the calcination processes were conducted in air. The density d of all the pellets is equal to 4.3 g.cm-3.

A partir de cet extrait, répondre en français aux questions suivantes : 1. Donner la formule chimique du composé correspondant à R=Ho et x=0.2 :

Les questions suivantes, numérotées de 2 à 11, concernent ce composé

2. Donner les différentes étapes de la préparation de ce composé (indiquer les températures en °C)) :

3. Donner la liste des réactifs à peser pour préparer ce composé :

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4. Calculer les quantités molaires des réactifs nécessaires à la préparation d’une mole de produit :

5. Calculer la masse molaire de chacun des réactifs à utiliser (d’après le tableau périodique en Annexe 1) :

6. Calculer les masses à peser (en mg) pour obtenir un mélange initial de réactifs de masse égale à 1g :

7. Ecrire la réaction de décarbonatation du carbonate de calcium (qui va se faire au cours de la première étape du protocole donné) :

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8. Donner en pourcentage la perte de masse associée à cette réaction et donner la perte de masse attendue (en g) pour le mélange initial de 1g :

9. Quelle sera la masse d'une pastille de 10mm de diamètre et 2mm d'épaisseur préparée suivant le protocole décrit ?

10. Le mélange initial de 1g sera-t-il suffisant pour réaliser une telle pastille, en prenant en compte la perte de masse due à la décarbonatation du carbonate de calcium et de 5% de perte supplémentaire (due à la succession de manipulations) ?

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11. Les produits disponibles dans le laboratoire coûtent :

103.50 € les 10g de Ho2O3 (pureté 99.9%) 250.00 € les 25g de MnO2 (pureté 99.99%) 524.00 € les 100g de CaCO3 (pureté >99.995%)

Calculer le prix (arrondi à l’unité d’euro) du mélange initial de 1g et faire éventuellement un (ou des) commentaire(s) :

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IV- Vie du laboratoire 12 points

1. Indiquer la correspondance entre Kelvin et Degré Celsius :

2. Au laboratoire un dessiccateur est régulièrement utilisé pour conserver les produits anhydres.

a) Citer un desséchant :

b) Préciser comment savoir si le desséchant est efficace :

3. Donner la définition de l’expression « peser environ exactement » 200 mg :

4. Vous devez préparer une solution standard de β-carotène pour préparer un étalonnage en HPLC. Pour cela, vous devez peser avec une balance de précision 2mg β-carotène à 10% près β-carotène (poudre sans odeur / température de stockage : -20°C) pour préparer 100mL de solution standard.

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Vous disposez du matériel suivant :

A

G

B

H

C

I

D

J

E

K

F

L

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a) Quel matériel allez-vous choisir pour peser le β-carotène?

b) Quel type de balance de précision allez-vous utiliser ?

Cocher la (ou les) bonne(s) réponse(s) :

c) Justifier votre réponse :

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d) Décrire le plus précisément possible toutes les étapes pour réaliser une pesée précise :

5. A 12h00, un doctorant vient vous chercher car l’appareil dont vous êtes le responsable technique est en panne. Quelles sont les tâches que vous entreprenez ? Dans quel ordre ?

1. Je demande au doctorant de chercher la panne 2. Je contacte le service après-vente du constructeur 3. Je vais manger 4. J’essaie de réparer seul 5. J’identifie la panne 6. J’en informe mon responsable et j’attends ses directives 7. Je demande à mon responsable de chercher la panne

6. La consommation de votre laboratoire en acétone-d est de 10 ml par semaine. Ce produit est vendu en flacon de 25 ml au prix de 140 euros HT. Vous devez approvisionner ce produit en ayant trois mois d’avance. Sachant qu’il vous reste un flacon en stock, combien de flacon(s) devez-vous commander et quel sera le montant HT de votre commande ?

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7. Vous devez commander du chloroforme-d (densité =1,500) pour les besoins de votre laboratoire. Deux fournisseurs proposent ce produit avec les caractéristiques suivantes :

- Fournisseur A : 100g pour 109.26 euros - Fournisseur B : 100mL pour 159.80 euros

Chez quel fournisseur allez-vous passer votre commande ? Pourquoi ?

8. Pour les besoins du laboratoire, vous avez passé une commande conséquente de produits chimiques. Cette commande contient :

- Acide acétique glacial - Glycérine - CaCl2 (très hygroscopique) - Acétone - D-glucose - Acide citrique

- Méthanol - Eau de javel - Toluène - Hydroxyde de potassium - LiAlH4 (composé pyrophorique) - Bacillus anthracis (bactérie Pathogène)

a) Comment rangez-vous ces produits ? Sachant que vous disposez d’étagères pour produits chimiques, d’armoires de sécurité (acide, base, solvant…), de boîtes à gants et de réfrigérateurs :

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b) En déballant, les cartons, vous vous rendez compte qu’il manque du toluène, référence Toluene-2L commandé le 15 septembre 2014, avec le numéro de bon de commande BC002014T92.

Rédigez un courriel au fournisseur en 6 lignes maximum sans faire apparaître vos noms et prénoms.

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9. Quelle est la signification de ces pictogrammes ?

10. Questions à Choix Multiples : Cocher la ou les bonnes cases

a) Avec quel symbole représente-t-on le feu ? un carré. un triangle. un rond.

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b) Il est 12h, l’alarme du bâtiment sonne :

- que dois-je faire ? je retourne à mon bureau prendre mes effets personnels et je me dirige vers la sortie je sors du bâtiment en prenant l’ascenseur le plus proche je ferme les portes et les fenêtres et j'évacue je reste à mon bureau en attendant la fin de l'alarme j'évacue par ma porte de sortie habituelle qui est enfumée

- une fois dehors, que faire en premier lieu ? je rentre chez moi manger je me dirige vers le point de rassemblement j’allume une cigarette en attendant la fin de la sirène je discute avec mes collègues

c) Que signifie FDS ? Fiche Détection Sécurité. Force Démocratique pour la Sécurité. Fiche de Données de Sécurité. Fiche de Défense et de Sécurité Formulaire de Défense contre les Saturniens

d) Donner un endroit où vous pouvez trouver ces FDS ?

11. Vous êtes en charge de l'installation d'un nouveau laboratoire.

a) Votre laboratoire travaille avec des bouteilles d'oxygène, d'argon et d'hydrogène. Quels sont le ou les pictogramme(s) associés à chacun de ces gaz ? (voir liste des pictogrammes en annexe II)

Gaz Pictogrammes correspondants (noter sa lettre et sa signification)

Oxygène

Argon

Hydrogène

b) Vous devez installer une bouteille d'hydrogène dans un local extérieur pour alimenter un appareil via un réseau. Quelle est la particularité d'un manodétendeur pour une bouteille d'hydrogène ?

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c) Suite à l'installation d'un manodétendeur sur une bouteille d'argon, quel est le premier test à faire dès la mise en service ?

d) Comment réalisez-vous ce test ?

12. Gestion des déchets : Au cours d’une expérience en laboratoire de chimie, vous avez utilisé les produits suivants (sans effectuer de mélange de ces produits) :

a. de l'éthanol b. de l'acétone c. du perchloroéthylène d. une solution d'hydroxyde de sodium diluée e. une solution contenant du phénol et de l'acide sulfurique f. de l'oxyde de magnésium

Vous devez maintenant trier ces déchets, pour permettre qu’ils soient traités de manière appropriée. Le service Hygiène et Sécurité du laboratoire met à votre disposition différents types de bidons de déchets chimiques :

i. un bidon de récupération des bases ii. un bidon de récupération des acides

iii. un bidon de récupération des solvants halogénés iv. un bidon de récupération des solvants non halogénés v. à l'évier

vi. un bidon de récupération des liquides spécifiques vii. un bidon de récupération des solides

Dans quel bidon allez-vous verser chacun des produits utilisés ?

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ANNEXE I – Tableau Périodique des éléments

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ANNEXE II– Liste de Pictogrammes

A

E

I

B

F

J

C

G

K

D

H

L