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Le concours général STL-CLPI

Page actualisée le 22 janv. 2014


Nouveautés

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Concours général STL-CLPI 2011

Rapport de jury

Epreuve écrite. Thème général : Chimie et alimentation : Ecrit CG STL-CLPI 2011.pdf ; Ecrit CG STL-CLPI 2011.zip

Partie A : Chimie inorganique : Le rôle de l’alimentation lors de l’effort sportif.

Partie B : Chimie organique : Les additifs et arômes alimentaires.

Partie C : Génie chimique : De l’amidon au lactate d’éthyle.

Epreuve pratique : TP CG STL-CLPI 2011.pdf ; TP CG STL-CLPI 2011.zip

PARTIE A : Chimie Organique - Synthèse d’un arôme artificiel de noix de coco
PARTIE B : Analyse quantitative - Dosage de l’anéthole dans le Ricard®

 


Concours général STL-CLPI 2010

Rapport de Jury de l'épreuve 2010 : Rapport_jury_CG-CLPI_session_2010.pdf

Epreuve écrite. Thème général : Traitement des eaux et développement durable : CG-STL-CLPI_epreuve_ecrite_2010.pdf

Partie A Chimie inorganique : Traitement des usées – contrôle qualité.

  • Première partie : Station de traitement des eaux usées

    1. Traitement physico-chimique et décantation
    2. Traitement oxydant - 2.1. Purification par traitement à l’ozone - 2.2. Purification par traitement au dichlore - 2.3. Rayonnement UV
    3- Adoucissement des eaux
     
  • Deuxième partie : Analyse de la qualité de l’eau distribuée

    1. Détection de la matière organique
    2. Dureté de l’eau : 2.1. Dosage de la concentration totale en ions calcium et magnésium par spectrophotométrie - 2.2. Dosage des ions calcium
    3. Dosage des ions fluorure

Partie B Chimie organique : Etude d’une pollution de l’eau.

  • 1. Étude de la méthode permettant la détermination de la teneur en ions nitrite dans les eaux
  • 2. Pollution chimique par les pesticides : 2.1. Structure chimique de la simazine® - 2.2. Étude stéréochimique de la molécule de metolachlore® - 2.3. Étude d’une synthèse de la molécule de metolachlore® - 2.4. Formulation d’un herbicide : le 2,4-D
  • 3. Pollution chimique par des produits de rejet d’industries chimiques : 3.1. Étude d’un retardateur de flamme - 3.2. Les phtalates
  • 4. Protection des eaux de piscine contre la pollution biologique

Partie C Génie chimique : Production d’eau destinée à la consommation humaine à partir d’une eau de rivière.

  • 1 - ÉTUDE DES BIORÉACTEURS DE DÉNITRIFICATION
  • 2 - OZONATION
  • 3 - ULTRAFILTRATION
  • 4 - POMPAGE DE L’EAU TRAITÉE

Epreuve pratique : Le nitrite de sodium : dosage et utilisation  : CG-STL-CLPI_epreuve_pratique_2010.pdf

  • Première partie : Synthèse du 1-aminonapht-2-ol.

    1.
    Préparation du 1-aminonapht-2-ol 1. Préparation du sel de diazonium
    2. Préparation du naphtolate de sodium  
    3. Préparation du composé diazoïque
    4. Réduction du composé diazoïque
    5. Purification du 1-aminonapht-2-ol
    6. Contrôle de pureté du 1-aminonapht-2-ol
     
  • Deuxième partie : Dosage en retour d’une solution de nitrite de sodium.

    I Étalonnage de la solution de sulfate de cérium(IV) par spectrophotométrie
    II Étalonnage de la solution de fer(II)
    III Dosage des ions nitrite de la solution (S) par la solution de cérium(IV)

Écrits du CG-2009

Juillet 2009 : Rapport de Jury de l'épreuve 2009 : rapport_jury_cg-clpi_2009.pdf

Thème général : l’acétone : ecrit_2009_stl_clpi.pdf ; ecrit_2009_stl_clpi.zip

L’acétone ou propanone est le composé le plus simple de la famille des cétones. Dans les conditions ordinaires, c’est un liquide transparent, facilement inflammable et d’odeur caractéristique fruitée. En 1915, Chaim Weizmann découvrit un moyen peu coûteux d’obtenir de l’acétone à partir de l’amidon. Actuellement, la méthode la plus utilisée pour produire l’acétone est le procédé au cumène, à partir de benzène et de propène. La production mondiale d'acétone est de l'ordre de 1,5 millions de tonnes par an. L'acétone est un solvant très utilisé dans l'industrie et en laboratoire car elle a l'avantage de solubiliser de nombreuses espèces organiques et parce qu'elle est totalement miscible avec l'eau. On l’utilise en particulier comme dissolvant de colles ou pour le dégraissage industriel. L’acétone permet également de fabriquer des matières plastiques et des médicaments. La valeur limite d'exposition professionnelle à l’acétone est fixée à 500 ppm (1210 mg/m³) dans l’Union Européenne. Le contact de l’acétone avec la peau peut provoquer des dessèchements ou des gerçures et l’inhalation de vapeurs peut entraîner des vertiges.

Ce sujet est constitué de trois parties :

  • Partie A Chimie inorganique : Etude de la cinétique de la réaction d’iodation de la propanone afin d’étudier un mécanisme réactionnel.
    1- Détermination de l’ordre partiel α par dosage colorimétrique
    2- Détermination des ordres partiels β et γ par spectrophotométrie
    3- Étude d’un mécanisme réactionnel en accord avec la loi de vitesse obtenue
     
  • Partie B Chimie organique : Préparation de l'acétone et ses utilisations en chimie
    organique.

    1- Présentation
    2- Méthodes de fabrication
    3- L’acétone en tant que solvant
    4- Un exemple d’application de l’acétone en chimie fine
    5- Applications de l’acétone en chimie industrielle
     
  • Partie C Génie chimique : Fabrication de l’acétone à partir de l’isopropanol. ecrit_2009_stl_clpi_annexes_gc.pdf ; ecrit_2009_stl_clpi_annexes_gc.zip

Travaux pratiques : tp_concours_general_stl_clpi_2009.pdf ; tp_concours_general_stl_clpi_2009.zip

Fumer nuit gravement à votre santé et à celle de votre entourage

Depuis le 1er février 2007, il est interdit de fumer dans tous les lieux publics suite à la prise de conscience des nombreuses conséquences néfastes du tabagisme y compris passif sur la santé. Pour aider au sevrage tabagique, l’industrie pharmaceutique a développé toute une gamme de médicaments. La nicotine, présente dans les cigarettes, est le principal responsable de la dépendance au tabac. Elle est classée parmi les substances psychotropes en tant que stimulant du système nerveux central. La fumée de cigarette est un aérosol composé de particules solides dispersées dans une phase gazeuse. Elle contient plus de 4000 composés chimiques dont des métaux lourds et des pesticides toxiques. Plus de 50 de ces substances sont des carcinogènes (c’est-à-dire qu’elles peuvent provoquer le développement d’un cancer). Ils proviennent, pour moitié, de la feuille de tabac  vert. Le reste apparaît pendant le procédé de séchage ou est ajouté par les fabricants pour rehausser l’arôme ou atténuer l’irritation de la gorge et des voies respiratoires (édulcorant, menthol…). Une partie importante est créée par réaction chimique lors de la combustion du tabac. Un des médicaments prescrit dans le cadre du sevrage tabagique est le Zyban dont le principe actif est le chlorure de (±)-2-(t-butyl-ammonium)-3’-chloropropiophénone.

PARTIE A : CHIMIE ORGANIQUE Synthèse du chlorure de (±)-2-(t-butyl-ammonium)-3’-chloropropiophénone

PARTIE B : CHIMIE INORGANIQUE Détermination de la concentration en formaldéhyde d’une solution S obtenue par dissolution de la fumée de cigarette dans l’eau par deux techniques différentes


Concours général STL-CLPI 2008

Écrits du CG-2008

  • Introduction : cg_intro_08.pdf ; cg_intro_08.zip

    L’ACIDE ACETIQUE ET LES DERIVES D’ACIDES
    Le nom de l’acide acétique dérive du mot latin «acetum » qui désigne le vinaigre. L’acide acétique fut distillé pour la première fois à partir du vinaigre par l’alchimiste perse Jabir Ibn Hayyan, plus connu sous la forme latinisée de son nom Geber (721-815). On doit au chimiste allemand Hermann Kolbe en 1847 la première synthèse de l’acide acétique à partir d’espèces inorganiques, le dichlore et le disulfure de carbone. Aujourd’hui, l’acide acétique est essentiellement produit de façon synthétique, par carbonylation du méthanol. La fermentation bactérienne ne concerne plus que 10 % de la production : elle demeure toutefois importante pour la fabrication de vinaigre, car dans la plupart des pays la loi stipule que le vinaigre à usage alimentaire doit être d’origine biologique. La demande mondiale d’acide acétique est d’environ 6,5 millions de tonnes par an. Le groupe acétyle, dérivé de l’acide acétique, est fondamental pour la biochimie de pratiquement toutes les formes de vie. À la différence des acides gras, l’acide acétique n’apparaît pas dans la formation de triglycérides naturels. Il existe toutefois un triglycéride artificiel de l’acide acétique, la triacétine ou triacétate de glycéryle, qui est couramment utilisé comme additif alimentaire, dans les cosmétiques et certains médicaments.
    Dans ce sujet, nous allons étudier quelques propriétés de l’acide acétique, des acides carboxyliques et de leurs dérivés :
    partie A Chimie inorganique : Etude et comparaison des propriétés acido-basiques de différentes espèces en solution aqueuse et en milieu acétique.
    partie B Chimie organique : Quelques acides et leurs dérivés en chimie organique.
    partie C Génie chimique : Fabrication industrielle de l’acide acétique.
     
  • PARTIE A - CHIMIE INORGANIQUE : cg_inorga_08.pdf ; cg_inorga_08.zip

    ÉTUDE ET COMPARAISON DES PROPRIÉTÉS ACIDO-BASIQUES DE DIFFÉRENTES ESPÈCES EN SOLUTION AQUEUSE ET EN MILIEU ACÉTIQUE

    Le sujet de chimie inorganique comporte trois parties indépendantes :
    • Etude générale du comportement acido-basique du chlorure d’hydrogène et du bromure d’hydrogène
    • Etude des propriétés acido-basiques de l’acide acétique en milieu aqueux
    • Etude du comportement acido-basique du chlorure d’hydrogène et du bromure d’hydrogène en milieu acétique
     

  • PARTIE B - CHIMIE ORGANIQUE : cg_orga_08.pdf ; cg_orga_08.zip

    QUELQUES ACIDES ET LEURS DERIVES EN CHIMIE ORGANIQUE  

    1. De l’acide acétique à l’aspirine : 1.1. L’acide acétique : structure et effets électroniques ; 1.2. L’acide acétique : réactivité ; 1.3. L’acide acétique : solvant ; 1.4. L’anhydride acétique.
    2. Les acides gras : 2.1 Généralités ; 2.2 Les acides gras de l'huile de colza
    3. Quelques acides naturels importants  : 3.1. L’acide lactique ; 3.2. L’acide tartrique
    4. Un polymère dérivé d’acide : le polyméthacrylate de méthyle

     
  • PARTIE C - GENIE CHIMIQUE : cg_gc_08.pdf ; cg_gc_08.zip

    Fabrication industrielle de l'acide acétique

    Annexe I Schéma du réacteur de carbonylation
    Annexe II Caractéristiques des lignes d'écoulements
    Annexe III Données thermodynamiques
    Annexe IV Courbes caractéristiques de la pompe centrifuge et du réseau
     

Travaux pratiques : cg_tp_08.pdf ; cg_tp_08.zip

Voyage dans un pot de peinture
Les empreintes laissées par l’homme sur les parois des grottes, sont les plus anciens témoignages de l’utilisation des peintures par les civilisations préhistoriques. Ainsi, les analyses physico-chimiques réalisées sur les peintures rupestres de la grotte de Chauvet dans le sud de la France ont permis de révéler leur âge : 35 000 ans ! 2 Mais qu’est-ce qu’une peinture ? On sait que les hommes du paléolithique se servaient de mélanges d’argiles colorées, de suie (les pigments) et de graisses (les liants) pour orner leur corps et décorer leurs grottes : ils ne connaissaient alors que deux couleurs, le rouge et le noir. L’art pharaonique, puis l’antiquité grecque et romaine, ont permis de diversifier les constituants des peintures, et de multiplier les couleurs : le bleu « divin » de la poudre de lapis-lazuli (les premières couleurs bleues ornaient les sarcophages égyptiens), la pourpre de Tyr (extraite d’un mollusque, le murex), symbole du pouvoir à Rome, et la garance, cultivée par les grecs et les romains pour extraire de ses racines un colorant rouge très vif, l’alizarine. L’armée française employait encore abondamment l’alizarine pour la teinture des uniformes avant la seconde guerre mondiale … Les pigments et le liant sont donc des constituants importants des peintures : les pigments apportent la couleur, le liant (en général une résine) joue le rôle de « ciment » de la peinture, il permet la cohésion des pigments et l’adhérence de la peinture sur le support. Mais bien d’autres matières premières entrent dans la composition d’une peinture : le solvant, les charges (poudres transparentes permettant d’apporter de la consistance au mélange), et divers additifs (épaississants, dispersants, antimousses, biocides …). Le rôle des peintures est de protéger et de décorer un support, mais les progrès réalisés dans le domaine de la formulation permettent de leur demander toujours plus : peintures anti-odeurs qui purifient l’air dans le métro, peintures anti-acariens ou peintures thermorégulatrices dans les maisons, peintures de façades autonettoyantes, peintures auto-cicatrisantes sur les carrosseries de voitures, peintures poudres et peintures électrostatiques dans l’industrie …
 

  • PARTIE A : CHIMIE ORGANIQUE
    Synthèse d’un pigment, l’auréoline, et recristallisation d’un colorant.

    1 Synthèse d’un pigment jaune : l’auréoline : 1.1 Mode opératoire ; 1.2 Caractérisation IR
    2 Recristallisation du 1,3-diphényltriazène : 2.1 Recristallisation ; 2.2 Chromatographie sur couche mince ; 2.3 Questions

     
  • PARTIE B : CHIMIE INORGANIQUE
    Détermination, par deux techniques différentes, de la concentration en cobalt d’une solution S obtenue par dissolution et réaction d’auréoline dans l’acide nitrique

    On se propose de déterminer la concentration en cobalt dans une « solution d’auréoline ».


    1. Etalonnage d’une solution d’EDTA disodique par pesée de sulfate de nickel hexahydraté
    2. Dosage potentiométrique à courant nul des ions Co2+ de la solution S par la solution d’EDTA disodique
    3. Dosage des ions Co2+ de la solution S par spectrophotométrie d’absorption atomique

 


Concours général STL-CLPI 2007

Écrits du CG-2007

  • Introduction : cg_intro_2007.pdf ; cg_intro_2007.zip
    L’AZOTE ET LES COMPOSÉS AZOTÉS
    Les composés azotés sont connus depuis l'antiquité, mais ce n’est qu’en 1772 qu’un médecin écossais Daniel Rutherford a réussi à isoler l’azote de l’air. Le nom azote a été attribué quelques années plus tard par le chimiste français Antoine Lavoisier : azote, composé de a- (privatif) et du radical grec ζωτ-, « vivant », signifie « privé de vie », par opposition à l’oxygène qui entretient la vie des animaux. Le symbole chimique N dérive, quant à lui, de l’ancien nom latin « nitrogenium », provenant lui-même du grec « nitron gennan », qui signifie « formateur de salpêtre » (nitrate de potassium). Aujourd'hui, le diazote gazeux est généralement obtenu par liquéfaction de l'air, dont il est le principal constituant. La production mondiale est d'environ 150 millions de tonnes par an. Il est utilisé très fréquemment pour créer des atmosphères inertes et protéger de l'oxydation certains composés réactifs (sodium par exemple) ou sensibles à l'oxydation (aliments, composés organiques). Contrairement aux gaz inhibiteurs chimiques halogénés, il ne présente aucun effet nocif pour l'environnement (effet de serre, couche d'ozone). Le diazote liquide est souvent employé en cryogénie, par exemple dans le domaine médical pour traiter des tumeurs ou conserver des tissus. L’ammoniac est le principal composé azoté, utilisé dans l’industrie pour la fabrication d’engrais, d’explosifs et de polymères. Dans ce sujet, nous allons étudier quelques propriétés et synthèses de composés inorganiques et organiques azotés :
    - partie A Chimie inorganique : Les propriétés complexantes des molécules comportant des atomes d’azote.
    - partie B Chimie organique : De l’ammoniac au diazépam, de l’acide nitrique au musc ambrette.
    - partie C Génie chimique : Fabrication industrielle de l’ammoniac.
     
  • PARTIE A - CHIMIE INORGANIQUE : cg_inorga_2007.pdf ; cg_inorga_2007.zip
    LES PROPRIÉTÉS COMPLEXANTES DES MOLÉCULES COMPORTANT DES ATOMES D’AZOTE


    Le sujet de chimie inorganique comporte trois parties indépendantes consacrées à différentes propriétés complexantes de l’atome d’azote :
    • Caractères généraux de l’élément azote
    • Complexes du cuivre : étude de la stabilité de l’ion cuivreux
    • Complexes du cobalt : effet hypsochrome des ligands.
  • PARTIE B - CHIMIE ORGANIQUE : cg_orga_2007.pdf ; cg_orga_2007.zip
    DE L’AMMONIAC AU DIAZÉPAM, DE L’ACIDE NITRIQUE AU MUSC AMBRETTE

    L’ammoniac est très présent dans l’industrie des engrais avec notamment la synthèse de l’urée et autres composés inorganiques. Divers produits organiques tels que les amides, les amines, les nitriles sont issus de réactions impliquant l’ammoniac. L’ammoniac est aussi à l’origine de l’acide nitrique présent dans l’industrie des explosifs et de l’acide adipique qui permet de synthétiser le Nylon. Les rétrosynthèses font souvent appel à l’ammoniac ou l’acide nitrique : les synthèses du diazépam ou du musc ambrette en sont deux exemples. Le sujet de chimie organique comporte deux parties indépendantes : • Synthèses à partir de l’ammoniac • L’acide nitrique en chimie organique

    1. A partir de l’ammoniac - 1.1. Synthèse de l’urée - 1.1.1. La première synthèse de l’urée par Wöhler - 1.1.2. Synthèse industrielle - 1.1.3. Résines urée-formol - 1.2. Synthèse de l’acrylonitrile - 1.2.1 L’acrylonitrile (propènenitrile) - 1.2.2. L’obtention de l’acrylonitrile - 1.2.3 Utilisation de l’acrylonitrile - 1.3 Synthèse d’un amide - 1.3.1. Obtention d’un amide à partir d’un chlorure d’acide ou d’un anhydride - 1.3.2. Application à la synthèse de l’acétanilide - 1.4. Synthèse d’une amine - 1.4.1. L’ammoniac est à l’origine des amines par réaction avec un alcool ou un dérivé monohalogéné - 1.4.2. Application : synthèse du diazépam - 2. A partir de l’acide nitrique - 2.1. L’acide nitrique oxydant : l’acide adipique - 2.2 L’acide nitrique acide : la nitroglycérine - 2.3 L’acide nitrique, agent nitrant : nitration
     
  • PARTIE C - GENIE CHIMIQUE : cg_gc_2007.pdf ; cg_gc_2007.zip
    Fabrication industrielle de l'ammoniac


    Annexes
    :
    cg_gc_annexes_I_II_IV.pdf ; cg_gc_annexes_I_II_IV.zip
    cg_gc_2007_annexe_III.pdf ; cg_gc_2007_annexe_III.zip

    Annexe I : Schéma de principe de l'installation de synthèse de l'ammoniac
    Annexe II : Colonne d’absorption de l’ammoniac de la ligne de purge
    Annexe III : Courbe d'équilibre liquide-gaz de NH3
    Annexe IV : Régulation de rapport
     

Travaux pratiques :
LE BOROHYDRURE DE SODIUM :
cg_tp_2007.pdf ; cg_tp_2007.zip

Le borohydrure de sodium, aussi appelé tétrahydruroborate de sodium, est un solide blanc de formule brute NaBH4, qui se présente souvent sous forme de poudre. C’est un agent réducteur utilisé notamment dans l’industrie pharmaceutique. Le borohydrure de sodium est également utilisé dans des piles à combustible expérimentales (DBFC, acronyme de l'expression anglaise Direct Borohydride Fuel Cell) comme stockage de l’élément hydrogène. Il est relativement intéressant d'un point de vue environnemental, puisqu'il se dégrade rapidement en sels inertes lorsqu'il est rejeté dans la nature. Le dihydrogène peut être regénéré par décomposition catalytique de la solution aqueuse de borohydrure de sodium, selon la réaction suivante : NaBH4 + 2 H2O = NaBO2 + 4 H2. Le borax NaBO2, qui est également produit par cette décomposition catalytique, est relativement inerte et non toxique : c'est un détergent commun et un additif pour savons. Le borax peut être ré-hydrogéné au moyen de différentes techniques, certaines d'entre elles ne nécessitant que de l'eau et de l'électricité ou de la chaleur. Ces techniques sont toujours en développement actif. Les DBFC pourraient être produites de manière moins onéreuse que les piles à combustible traditionnelles, ne nécessitant pas de catalyseurs comme le platine, et produisant plus d'énergie par unité de masse que ces dernières.
 

  • PARTIE A : CHIMIE ORGANIQUE
    Réduction du camphre par le borohydrure de sodium : synthèse de l’isobornéol
     
  • PARTIE B : CHIMIE INORGANIQUE
    Dosages d’une solution de borohydrure de sodium

    1 - Étalonnage d’une solution de thiosulfate de sodium par potentiométrie à courant nul.
    2 - Détermination du degré de pureté du borohydrure de sodium commercial, par dosage volumétrique faisant intervenir la solution de thiosulfate de sodium préalablement étalonnée.
    3 - Dosage volumétrique de la solution de borohydrure de sodium par une solution d’eau de Javel

 


Concours général STL-CLPI 2006

Écrits du CG-2006

  • Introduction : cg_intro_06.pdf ; cg_intro_06.zip
    LE CHLORE ET LES COMPOSES CHLORES
    Dans ce sujet, nous allons étudier quelques propriétés et synthèses de composés inorganiques et organiques chlorés : - partie A Chimie inorganique : Le chlore en chimie inorganique - partie B Chimie organique : Les composés organochlorés naturels et synthétiques - partie C Génie chimique : La production du chlorure de vinyle
     
  • PARTIE A - GENIE CHIMIQUE :  cg_gc_06.pdf ; cg_gc_06.zip
    Production de chlorure de vinyle monomère
    1. Description de l'étape de chloration de l'éthylène
    2. Bilan matière dans le réacteur A
    3. Bilan thermique
    4. Etude des aéroréfrigérants
    4.1. Dimensionnement des aéroréfrigérants
    4.2. Choix du mode de ventilation
    4.3. Contrôle et régulation de la température sur les aéroréfrigérants
     
  • Annexes : cg_gc_anx_06.pdf ; cg_gc_anx06.zip
    Annexe I : Schéma du procédé de chloration de l'éthylène
    Annexe II :  Caractéristiques des lignes d'écoulement et données : procédé de chloration de l’éthylène
    Annexe III : Aéroréfrigérants
     
  • PARTIE B - CHIMIE INORGANIQUE : cg_ci_06.pdf ; cg_ci_06.zip
    Le chlore en chimie inorganique Le sujet de chimie inorganique comporte quatre parties indépendantes consacrées à différentes formes du chlore en chimie inorganique et à l’étude thermodynamique d’une réaction impliquant des composés chlorés.
    1. l’élément chlore dans les espèces chimiques inorganiques
    2. l’étude d’une eau de chlore
    3. la détermination du titre d’une eau de Javel
    4.
    la réaction d’obtention du chlorure de vinyle par craquage du 1,2-dichloroéthane
     
  • PARTIE C - CHIMIE ORGANIQUE : cg_co_06.pdf ; cg_co_06.zip
    Les composés organochlorés naturels et synthétiques
    Le sujet de chimie organique comporte plusieurs parties indépendantes :
    1. Les composés organochlorés naturels ;
    2.
    Les composés organochlorés synthétiques :
    - les organochlorés volatils ;
    - le chlorure de vinyle ;
    - les organochlorés aromatiques.
     

Travaux pratiques : cg_tp_06.pdf ; cg_tp_06.zip
AUTOUR DE L’ELEMENT FER

 

  • PARTIE A - CHIMIE ORGANIQUE
    PARTIE A : CHIMIE ORGANIQUE Acylation du ferrocène
    I. Présentation
    II. Données physico-chimiques et sécurité
    III. Mode opératoire
    1. Synthèse de l’acétylferrocène - 2. Isolement du produit brut - 3. Purification du produit brut - 4. Analyse du produit purifié
    IV. Questions
    1. Synthèse et purification de l’acétylferrocène - 2. Rendement de la synthèse - 3. Chromatographie sur couche mince - 4. Recristallisation - 5. Contrôle de la pureté du produit
    FEUILLE DE RESULTATS DE CHIMIE ORGANIQUE
     
  • PARTIE B - CHIMIE INORGANIQUE
    Détermination de la teneur en fer d’un minerai : la minette lorraine
    I. Etalonnage d’une solution d’EDTA disodique par une solution d’ions Zn2+
    II. Dosage potentiométrique des ions Fe3+ de la solution (S) par la solution d’EDTA disodique
    III. Dosage des ions Fe3+ de la solution (S) par spectrophotométrie d’absorption moléculaire
    FEUILLE DE RESULTATS DE CHIMIE INORGANIQUE

 


Concours général STL-CLPI 2005

Écrits du CG-2005

  • Introduction : cg_05_intro.pdf ; cg_05_intro.zip
    THÈME GÉNÉRAL : DU GAZ DE LACQ AUX MOLECULES DE LA VIE
    Dans ce sujet, nous allons étudier les différents aspects de la transformation du gaz de Lacq en soufre, acide sulfurique et molécules organiques et biologiques soufrées : - partie A Génie chimique : Du gaz de Lacq au soufre ; procédés de désulfuration du gaz naturel et de fabrication du soufre par la réaction de Claus ; - partie B Chimie inorganique : Du gaz de Lacq à l’acide sulfurique ; thermodynamique et cinétique des différentes réactions mises en oeuvre et propriétés des espèces formées ; - partie C Chimie organique : Du gaz de Lacq aux molécules de la vie ; structures et réactions de synthèse des mercaptans aux molécules soufrées vitales ou utilisées au quotidien.
     
  • PARTIE A - GENIE CHIMIQUE : cg_05_gc.pdf ; cg_05_gc.zip
    Le soufre est obtenu après deux étapes : Désulfuration du gaz par absorption à la diéthanolamine (DEA) des gaz acides (H2S et CO2) contenus dans le gaz naturel, Réaction de Claus sur l’hydrogène sulfuré H2S présent dans les gaz acides. Une fraction supplémentaire du soufre contenu dans le gaz naturel peut être également récupérée par traitement des gaz résiduaires provenant des "usines à soufre" où a lieu la réaction de Claus ; à Lacq, ce traitement consiste à déplacer l'équilibre en travaillant à basse température : c'est le procédé "Sulfreen". Nous nous intéresserons dans ce sujet à la première étape de la production du soufre et à une partie de la deuxième étape.
    1. Description du procédé - 1.1. Désulfuration du gaz naturel - 1.2. Usine à soufre - 1.2.1. Réactions de Claus - 1.2.2. Mise en oeuvre industrielle de la réaction de Claus
    2. Etude théorique du procédé - 2.1. Désulfuration - 2.1.1. Bilan matière sur le procédé de désulfuration - 2.1.2. Alimentation en solution de D.E.A. de la colonne d'absorption A - 2.1.3. Récupération d'énergie hydraulique - 2.1.4. Echange thermique solution DEA pauvre/solution DEA riche - 2.2. Usine à soufre 2.2.1 Bilan matière - 2.2.2. Optimisation du procédé et sécurité
     
  • Annexes : cg_05_annexes.pdf ; cg_05_annexes.zip
    Annexe I Schéma de procédé de la désulfuration du gaz naturel
    Annexe II Schéma de procédé de la première étape de l'usine à soufre
     
  • PARTIE B - CHIMIE INORGANIQUE : cg_05_inorg.pdf ; cg_05_inorg.zip
    Du gaz de Lacq à l'acide sulfurique Le sujet de chimie inorganique comporte quatre parties indépendantes consacrées à différentes étapes mises en jeu lors de la synthèse industrielle d'acide sulfurique à partir de gaz de Lacq: L'obtention de soufre à partir de gaz de Lacq (procédé Claus). L'oxydation du soufre en dioxyde de soufre. L'oxydation du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre • L'obtention d'acide sulfurique à partir du trioxyde de soufre.
    1. Du gaz de Lacq au soufre - 2. Du soufre au dioxyde de soufre - 3. Du dioxyde de soufre au trioxyde de soufre - 4. Du trioxyde de soufre à l'acide sulfurique
     
  • PARTIE C - CHIMIE ORGANIQUE : cg_05_orga.pdf ; cg_05_orga.zip
    Du gaz de Lacq aux molécules de la Vie Les composés organosoufrés comme la méthionine, la cystine, la cystéine, le glutathion, la coenzyme A, sont essentiels pour la vie. Des molécules soufrées sont omniprésentes dans notre environnement quotidien : organismes vivants, aliments, cosmétiques, médicaments…. Le sujet de chimie organique comporte quatre parties indépendantes :
    1. Du sulfure de dihydrogène aux mercaptans - 1.1. Obtention industrielle du méthylmercaptan - 1.2. Propriétés comparées des thiols et des alcools - 1.3. Synthèse des mercaptans
    2. Du méthylmercaptan à la méthionine - 2.1. Du méthylmercaptan à l’AMTP - 2.2. De l’AMTP à l’hydantoïne - 2.3. De l’hydantoïne à la méthionine
    3. De la méthionine aux protéines - 3.1. La méthionine, un acide α aminé - 3.2. De la méthionine aux protéines
    4. Des molécules soufrées au quotidien - 4.1. Dans nos assiettes - 4.2. Dans la cuisine - 4.3. Dans la salle de bain - 4.4. Dans la trousse à pharmacie

Travaux pratiques : tp_cg_05.pdf ; tp_cg_05.zip

AUTOUR DE L’ELEMENT CHROME ET DES IONS DICHROMATE
tp_cg_05_intro.pdf ; tp_cg_05_intro.zip


 

 


Concours général STL-CLPI 2004

Écrits du CG-2004

  • Introduction : cg_04_intro.pdf ; cg_04_intro.zip
    THÈME GÉNÉRAL : LES ALCOOLS SUPERIEURS
    Dans ce sujet, différents aspects de la synthèse et des applications du 2-éthylhexan-1-ol seront étudiés :
    - partie A Chimie inorganique : Étude des catalyseurs de la réaction d'hydroformylation et de la réaction d'hydrogénation,
    - partie B Chimie organique : Étude des réactions mises en jeu dans les différents procédés de synthèse du 2-éthylhexan-1-ol et de quelques applications industrielles de cet alcool supérieur,
    - partie C Génie chimique : Étude du refroidissement des gaz de la réaction OXO et bilan de matière de la réaction d'hydroformylation
    .
     
  • PARTIE A - CHIMIE INORGANIQUE : cg_04_inorga.pdf ; cg_04_inorga.zip
    Autour des catalyseurs de la synthèse OXO du 2-éthylhexan-1-ol
    1. Étude des catalyseurs utilisés dans la réaction d'hydroformylation
    1.1. Étude thermodynamique de la réaction d'hydroformylation
    1.2. Première catalyse industrielle : catalyseur à base de cobalt
    1.3. Catalyse actuelle à base de rhodium
    2. Autour du nickel de Sabatier, catalyseur de la réaction d'hydrogénation
    2.1. La découverte des propriétés du nickel par Sabatier
    2.2. Le mécanisme de l'hydrogénation catalytique
     
  • PARTIE B - CHIMIE ORGANIQUE : cg_04_orga.pdf ; cg_04_orga.zip
    Synthèses et applications industrielles du 2-éthylhexan-1-ol
    1. Synthèse industrielle du 2-éthylhexanol
    1.1. Procédé d’obtention du butanal par aldolisation de l'éthanal
    1.2. Obtention du butanal par le procédé OXO
    1.3. Transformation du butanal en 2-éthylhexan-1-ol
    2. Applications industrielles du 2-éthylhexanol
    2.1. Les plastifiants, fluides diélectriques, huiles hydrauliques et lubrifiants
    2.2. Les acrylates
    2.3. Améliorant d'indice de cétane
     
  • PARTIE C - GENIE CHIMIQUE : cg_04_gc.pdf ; cg_04_gc.zip
    Procédé de fabrication industrielle du 2-éthylhexan-1-ol
    Le procédé de fabrication du 2-éthylhexan-1-ol comporte quatre étapes : - préparation du gaz de synthèse, mélange de CO et H2, - hydroformylation du propène(réaction OXO), - aldolisation du n-butanal suivie d'une crotonisation, - hydrogénation de l'éthyl-2 hexénal. Le sujet de génie chimique porte sur les deux premières étapes du procédé et plus précisément sur un bilan énergétique et un bilan de matière : - refroidissement du gaz de synthèse (mélange de CO et H2) avec production de vapeur surchauffée servant à entraîner une turbine. - bilan de matière de la réaction d'hydroformylation.
    1. Refroidissement du gaz de synthèse et production de vapeur surchauffée
    1.1. Installation industrielle
    1.2. Production de vapeur surchauffée par le gaz sortant du réacteur
    1.3. Compression de l'oxygène alimentant le réacteur
    1.4. Entraînement par la vapeur de la turbine reliée au compresseur de dioxygène
    2. Hydroformylation du propène, réaction OXO
    2.1. Caractéristiques des lignes d'écoulements
    2.2. Alimentation du réacteur OXO en "gaz de synthèse"

    Annexes :
    Schéma de procédé de l'étape d'hydroformylation du propène
    cg_04_gc_annexe.pdf ; cg_04_gc_annexe.zip

    Diagramme de Mollier :
    haute définition (1020 ko)
    : mollier_1020ko.pdf ;
    basse définition (365 ko) :
    mollier_365ko.pdf

Travaux pratiques : cg_04_tp.pdf ; cg_04_tp.zip
AUTOUR DE LA REACTION DE SANDMEYER
 

  • PARTIE A : CHIMIE INORGANIQUE
    Dosage de composés intervenant dans la synthèse de l’acide 2-chlorobenzoïque

    Le chlorure de cuivre(I) est le catalyseur de la réaction de synthèse de l’acide 2-chlorobenzoïque ; le premier objectif de cette partie est d’en déterminer la pureté. Le deuxième objectif est de doser une solution aqueuse d’acide 2-chlorobenzoïque

    1. Etalonnage d’une solution de cérium IV par une solution de thiosulfate de sodium concentration molaire volumique connue.
    2. Etalonnage d’une solution d’hydroxyde de sodium par pesée d’hydrogénophtalate de potassium.
    3. Dosage du cuivre (I) du catalyseur par potentiométrie.
    4. Dosage d’une solution d’acide 2-chlorobenzoïque par pHmétrie.
     
  • PARTIE B : CHIMIE ORGANIQUE
    Synthèse de l'acide 2-chlorobenzoïque par une réaction de Sandmeyer

    Le cuivre à l'état d'oxydation (I) est utilisé comme catalyseur dans la réaction de Sandmeyer. Cette réaction permet d’introduire régiosélectivement un atome de chlore ou de brome sur un noyau aromatique. Elle exclut les polysubstitutions et conduit en général à des bons rendements.

    Première étape : Le chlorure de cuivre (I) est préparé par réduction des ions cuivre (II) par les ions sulfite en milieu basique et en présence d'ions chlorure. Le chlorure de cuivre (I) obtenu est mis en solution dans l'acide chlorhydrique pour former un complexe de formule CuCl2-.
    Deuxième étape : Le chlorure de diazonium est obtenu par action de l'acide nitreux sur l'acide 2-aminobenzoïque.
    Troisième étape : L’acide 2-chlorobenzoïque est synthétisé par réaction du chlorure de diazonium formé dans l’étape précédente avec le chlorure de cuivre(I).
    1. Préparation de la solution de chlorure de cuivre (I)
    2. Préparation du chlorure de diazonium
    3. Synthèse de l'acide 2-chlorobenzoïque
    3.1. Obtention de l'acide 2-chlorobenzoïque à partir du chlorure de diazonium
    3.2. Purification de l'acide 2-chlorobenzoïque
    3.3. Contrôle de la pureté de l'acide 2-chlorobenzoïque

Concours général STL-CLPI 2003

  • Écrits du CG-2003
     
    • Introduction : intro_cg_2003.pdf ; intro_cg_2003.zip
      Dans ce sujet, différents aspects de la synthèse et des propriétés du phénol et de ses dérivés seront étudiés. 
      - partie A : chimie organique : Synthèse industrielle et principales utilisations du phénol.
      - partie B : chimie inorganique : Dosage de solutions de phénol et de paranitrophénol et étude d'un explosif produit à partir du phénol.
      - partie C : génie chimique : Procédé de fabrication industrielle du phénol ; étude d'une partie de la quatrième étape du procédé au cumène (séparation primaire du phénol et de l’acétone formés).
    • PARTIE A - CHIMIE ORGANIQUE : orga_cg_2003.pdf ; orga_cg_2003.zip
      Synthèse industrielle et principales utilisations du phénol
      1. Introduction culturelle et historique
      2. Synthèse industrielle du phénol
      2.1. Principe du procédé industriel au cumène et matières premières mises en oeuvre
      2.2. Impuretés produites dans le procédé industriel au cumène.
      3. Applications industrielles du phénol
      3.1. Production de résines phénoliques ou phénoplastes
      3.2. Fabrication du bisphénol-A
      3.3. Préparation du caprolactame
      3.4. Chimie fine
    • PARTIE B - CHIMIE INORGANIQUE : inorga_cg_2003.pdf ; inorga_cg_2003.zip
      Dosage de solutions de phénol et de paranitrophénol et étude d'un explosif produit à partir du phénol
      Cette partie comporte quatre études :
      1. Étude du protocole de dosage d'une solution de phénol
      2. Dosage d'une solution de paranitrophénol par pH-métrie
      3. Dosage d'une solution de paranitrophénol par spectrométrie d'absorption moléculaire
      4. Étude de la décomposition de l'acide picrique
    • PARTIE C - GENIE CHIMIQUE : genie_chimique_cg_2003.pdf ; genie_chimique_cg_2003.zip 
      Procédé de fabrication industrielle du phénol 
      Étude de la séparation primaire du phénol et de l’acétone formés
      1. Description de l’étape de séparation primaire
      2. Bilan matière de l’opération de distillation
      3. Bilans thermiques
      4. Dimensionnement de la pompe de reflux
      5. Régulation des compositions des sorties
      Annexes : genie_chimique_cg_2003_annexe.pdf ; genie_chimique_cg_2003_annexe.zip 
      Dossier-réponses : dossier-reponses_gc_cg_2003.pdf ;
      dossier-reponses_gc_cg_2003.zip 
       
  •   Travaux pratiques : tp_cg2003.pdf ; tp_cg2003.zip 
    • AUTOUR DE LA GLYCINE 
      PARTIE A : CHIMIE ORGANIQUE
      Synthèse de l'acide hippurique par acylation de la glycine
      PARTIE B : CHIMIE INORGANIQUE
      Dosage d'une solution de chlorhydrate de glycine et d'une solution de glycine

Concours général STL-CLPI 2002  


Concours général STL-CLPI 2001 


Concours général STL-CLPI 2000 (au format pdf):

  • Ecrit :  
    • Introduction : Thème, l'aspirine
    • Sujet de chimie
      Chimie organique
      • 1. Synthèse de l’aspirine, 2. Synthèse du paracétamol, 3. Détermination de la formule brute de la codéine.
    • Génie chimique : Étude du réacteur de synthèse de l'aspirine
      • 1. Étude cinétique préliminaire, 2. Détermination du temps de séjour dans le réacteur, 3. Dimensionnement du réacteur industriel, 4. Bilan thermique du réacteur industriel, 5. Régulation du débit de vapeur
    • Chimie inorganique
      • 1. Deux méthodes de dosage de l’aspirine : dosage direct suivi par pH-métrie et dosage en retour, 2. Etude de différentes formes galéniques de l’aspirine et du rôle des excipients dans la dissolution d’un comprimé d’aspirine, 3. Dosage par iodométrie de la vitamine C
    • Annexe de génie chimique
  • Travaux pratiques
    • Chimie organique : Préparation de l’acide benzylique
    • Chimie inorganique : Dosage d’un laiton 
      • 1. Etalonnage de la solution d’E.D.T.A. disodique par pesée de sulfate de magnésium hydraté, en milieu tampon ammoniacal (pH=10) en présence de N.E.T., 2. Dosage potentiométrique des ions Cu 2+ et Zn 2+ par l’E.D.T.A. disodique, en milieu tampon ammoniacal (pH=10), 3. Dosage potentiométrique des ions Cu 2+ en présence d’ions iodure en excès, par le thiosulfate de sodium.

Concours général STL-CLPI 1999 


Concours général STL-CLPI 1998 


Concours général STL-CLPI 1997 


Concours général STL-CLPI 1996 


Concours général STL-CLPI 1995 


Concours général STL-CLPI 1994 


Concours général STL-CLPI 1993 


Concours général STL-CLPI 1992 


Concours général STL-CLPI 1991 

 

 

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