Olympiade Internationale de Chimie · Année 2016
Problèmes
- Problème 1Le trifluorure d'azote est un composé étonnamment stable, préparé pour la première fois par électrolyse en fusion d'un mélange de fluorure d'ammonium et de fluorure d'hydrogène. (a) À quelle électrode se forme-t-il ? Écrire la demi-équation équilibrée. (b) Les composés et , très instables, se forment comme sous-produits. Lequel de , , se condense à la plus basse température ? (c) Les longueurs de liaison N–F sont 136, 140 et 142 pm ; les attribuer à l'aide d'un modèle électrostatique simple. (d) En barbotant dans une solution de KF dans HF, on obtient un composé binaire azote–fluor sous forme d'un mélange de deux isomères géométriques ; écrire l'équation de formation. (e) Les sels de se forment à partir de et en présence d'un réactif adapté — en proposer un et écrire l'équation. (f) s'hydrolyse en et , mais souvent moins d' que prévu ; écrire l'équation d'hydrolyse et une réaction secondaire possible abaissant le rapport :. (g) Un sel de tétrafluoroammonium (candidat pour propergol solide) contient 65,6 % de fluor en masse, entièrement libéré en et au chauffage avec . Déterminer la formule du sel.Solutions: 1
- Problème 2L'oxyde de cuivre(I) est un semi-conducteur utilisé en électronique de l'état solide et dans les cellules solaires. La maille cubique a un paramètre pm, les atomes d'oxygène (A) formant un sous-réseau cubique centré et les atomes de cuivre (B) un sous-réseau cubique à faces centrées. (a) Quels sont les indices de coordination de Cu et O ? (b) Calculer les plus courtes distances , et . (c) Calculer la masse volumique théorique de stœchiométrique en g cm. (d) Un échantillon non stœchiométrique a de ses atomes de Cu oxydés à l'état . Quel pourcentage de sites de Cu est vacant et que vaut dans ? (e) Écrire les équations équilibrées de la réaction de avec : (1) en air humide ; (2) l'acide sulfurique dilué ; (3) l'acide sulfurique concentré chaud.Solutions: 1