CONCOURS EXTERNES IT 2015 EPREUVE TECHNIQUE D ADMISSION Durée : 1h30 Coefficient : 2 CONCOURS N 181 Corps : Technicien de la recherche BAP : B : Sciences chimiques et sciences des matériaux Emploi-type : Technicien chimiste Délégation organisatrice : Ile de France Ouest et Nord, Meudon REMARQUES IMPORTANTES - La calculatrice non programmable est autorisée. Page introductive à lire attentivement par le candidat
A) CONNAISSANCES GENERALES /13 1. Compléter les égalités suivantes :/10 1 nm= µm 0.1mL= µl 1L= ml 1 dm 3 = L 0.01L= cm 3 1 m 3 = ml 1 g/l= kg/m 3 25 C= K 1 mg/l = ppm 1cP= Pa.s 2. Comment vous assurez-vous que la micropipette que vous utilisez est parfaitement calibrée? /3 1
B) CONNAISSANCES EN CHIMIE /26 1) Donner la structure chimique des molécules suivantes /5 2-propanol Benzylamine Styrène Acétone Polymère de votre choix en précisant son nom 2) On souhaite préparer des solutions de permanganate de potassium (KMnO 4 ) pour mesurer la concentration en ions MnO 4 - dans le DAKIN, un désinfectant. On va procéder par spectroscopie UV. On dispose d une solution mère de KMnO 4 de concentration 0,2 mol.l -1. On va dans un premier temps réaliser une série de solutions filles par dilution de la solution mère. a) Vous disposez de 5 fioles jaugées de 50mL, d une éprouvette graduée de 1 à 10mL et d une burette graduée de 1 à 20mL. Expliquez comment vous allez préparer les solutions filles de concentrations comprises entre 4.10-3 et 20.10-3 mol.l -1. /4 2
b) On va mesurer l absorbance des solutions à 580nm où les ions MnO 4 - absorbent. Expliquer comment vous procédez si vous avez à votre disposition un spectrophotomètre monofaisceau. /3 c) Tracer comment varie l absorbance des solutions en fonction de leur concentration en ions MnO 4 -. /3 3
- d) Expliquez comment on peut en déduire la concentration en MnO 4 Dakin. /2 du 3) Calculer le ph des solutions suivantes : 1 10-3 M Na 2 CO 3 /3 15,0 ml de NaOH 0,0124 mol.l -1 mélangés à 20,0 ml d HCl 0,0108 mol.l -1 /3 50 ml de NaH 2 PO 4 0.05 mol.l -1 mélangés à 70 ml de Na 2 HPO 4 (0,05 mol.l -1 ) /3 Données utiles: Constantes de dissociation acide (Ka, exprimées en pka = -log(ka)): H 2 CO 3 : pka1 = 6,30; pka2 = 10,33 H 3 PO 4 : pka1 = 2,12; pka2 = 7,20; pka3 = 12,32 4
C) CAS PRATIQUES /27 1) Le texte ci-dessous décrit un processus de purification d une protéine. En donner la traduction dans le cadre ci-dessous. /6 5
2) On souhaite séparer un mélange de protéines possédant les caractéristiques décrites ci-dessous : Protéine ph i Masse Molaire (g /mol) A B C D 10,6 8,5 5,1 6,6 145 000 135 000 45 000 37 000 a) En justifiant votre choix, proposez deux techniques chromatographiques qui permettront de séparer ces protéines. /5 b) Décrivez le principe de l électrophorèse capillaire. Vous pouvez vous appuyer sur un schéma. /3 6
c) En chromatographie d exclusion stérique, estimez l ordre d élution des précédentes protéines. /2 3) Le texte ci-dessous décrit la synthèse d un polymère hyperbranché dont la structure est représentée fig.1. Figure 1 : Structure des polymères HYPAM. 7
a) Expliquez comment vous procéderiez pour mettre le montage de synthèse sous Argon (vous pouvez vous aider d un dessin) /2 b) Pourquoi travailler sous atmosphère d argon? /2 c) A quoi sert l étape de précipitation dans le THF à 0 C? /1 d) Expliquer à quelles techniques correspondent les caractéristiques des macromolécules données dans les 9 dernières lignes du protocole. /2 8
e) On souhaite lyophiliser le polymère, expliquer comment vous procéderiez en précisant les précautions à prendre en termes d hygiène et sécurité. /4 9
D) HYGIENE ET SECURITE /18 1. Donner en quelques mots la signification de ces pictogrammes et les risques associés à chacun d eux (/4) SIGNIFICATION RISQUES 10
2. Dans quels bidons de récupération de solvants usés pouvez-vous jeter les solutions/solvants suivants? /7 Chloroforme Hexane Acide chlorhydrique Solution aqueuse d hydroxyde de sodium 0.1M Acétone Méthanol Oxyde de deutérium Bidon noté «Acide» Bidon noté «Base» Bidon noté «Solvant halogéné» Bidon noté «Solvant non halogéné» 3. Préparation d une solution /7 a) Quel volume d une solution concentrée de H 2 SO 4 (pureté: 95%; densité: 1,83; masse molaire: 98 g.mol -1 ) faudrait-il prélever pour préparer 100 ml d une solution 1,50 10-2 mol.l -1 de H 2 SO 4? b) Dans quel ordre ajoutez-vous l acide sulfurique et l eau? c) Quel(s) EPI utilisez-vous pour préparer cette solution? 11