Examen

⌫ Retour
UNIVERSITE DU MAINE
Faculté des Sciences
Année Universitaire 2003-2004
LICENCE de CHIMIE
Chimie Minérale - UE LCU6
2ème session - juin 2004
A) Partie G. COURBION (/20)
Sur l’oxygène et les composés oxygénés
1) L’oxygène se rencontre aux degrés –II, -I, 1/2, -1/3 et 0. Donner des composés représentatifs de ces degrés
d’oxydation avec le nom associé.
2) Na2O2 est blanc , KO2 est orange et CsO3 est rouge brun; expliquer cette différence.
3) L’eau oxygénée est un produit d’usage domestique. Donner une méthode de préparation industrielle et de laboratoire
et décrire sa structure.
4) Expliquer les propriétés oxydo-réductrices de l’eau oxygénée en traçant un diagramme simplifié E=f(pH) (prendre
C =1 M) à partir des données suivantes :
E°(H2O2/H2O) = 1.77 V à pH = 0 ; E°(O2/H2O2) = 0.69 V à pH = 0 et pO2 = 1atm
E°(O2/H2O) = 1.23 V à pH = 0 et pO2 = 1atm ; E°(H+/H2) = 0.0 V à pH = 0 et pH2 = 1atm
- L’eau oxygénée est-elle thermodynamiquement stable en milieu aqueux ? Ecrire la réaction attendue.
- En milieu acide, écrire la réaction de l’eau oxygénée avec l’ion permanganate puis avec l’ion Fe2+.
Données : E°(MnO4-/Mn2+) = 1.53 V à pH = 0 ; E°(Fe3+/Fe2+) = 0.77 V
5) Les oxydes du phosphore aux degrés III et V : préparation, structure et réaction avec l’eau.
6) Les composés oxygénés du bore (acide orthoborique, oxyde borique, borates et esters boriques) : préparation,
structure et propriétés.
7) Les oxydes Li2O, CaO, UO2 et CaTiO3 possèdent une structure type, cubique, bien connue ; décrire rapidement ces
structures en précisant la coordinence adoptée par le (ou les) cation(s).
8) L’oxygène forme avec le silicium de nombreux silicates dont la structure est basée sur le tétraèdre [SiO4]4-. Donner
(en justifiant par un schéma) la formule et la dimensionnalité des réseaux obtenus pour une connectivité p = 2 puis 3 et
4.
B) Partie M. LEBLANC (/20)
Un chlorure d’osmium cristallise dans le système orthorhombique de paramètres a = 7.929 Å, b =8.326 Å,
c=3.560 Å (α=β=γ=90°). Les atomes occupent les positions suivantes :
Os
(0, 0, 0;
½, ½, 0)
Cl(1) (0.2852, 0, 0; 0.7148, 0, 0;
0.2148, ½, 0; 0.7852, ½, 0)
Cl(2) (0, 0.1894, ½; 0, 0.8106, ½; ½, 0.6894, ½;
½, 03106, ½)
1- Quels sont la formulation, le type de réseau, la masse volumique du composé et les degrés d'oxydation des
éléments ?
2- Repérer, sur la projection fournie page 3, la position des différents atomes en leur attribuant les symboles
suivants: Os •
Cl
(ne pas oublier d’étendre la projection en dehors de la maille).
3- Calculer les distances Os-Cl (2 types, d < 2.4 Å).
1
4- Quel est l’environnement de l’osmium par le chlore ?
6- Décrire la structure en terme d'arrangements de polyèdres OsCln. Retrouver, à partir de la formulation des
polyèdres, la formulation du composé.
7- Quelle est la dimensionalité de la structure ? Représenter tous les polyèdres OsCln vus sur la projection.
8- Dans quelle structure type simple, l’arrangement des polyèdres trouvé dans ce chlorure d’osmium, est-il
présent ?
Données:
76
17
- Os 190.2
Cl 35.453
- L’osmium appartient à la famille du fer 26Fe.
2
a
b
3