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Extrait pdf 1 Epreuve Concours Pitié-Salpêtrière Autour du silicium et de la silice Problème Le silicium Le silicium est un élément abondant de l ? écorce terrestre avec un pourcentage massique voisin de Ecrire la con ?guration électronique dans l ? état

Epreuve Concours Pitié-Salpêtrière Autour du silicium et de la silice Problème Le silicium Le silicium est un élément abondant de l ? écorce terrestre avec un pourcentage massique voisin de Ecrire la con ?guration électronique dans l ? état fondamental du silicium de numéro atomique Z A l ? aide du formalisme des cases quantiques donner la répartition des électrons dans la couche de valence Cases quantiques Si Z Citer un élément dans la même colonne de la classi ?cation périodique Le silicium existe à l ? état naturel sous les trois formes isotopiques suivantes Si Si Si Estimer la masse atomique moyenne de l ? élément Si C Annales de chimie générale On rappelle que le numéro atomique de l ? oxygène est Z Compléter le tableau suivant en indiquant pour la molécule SiO le schéma de Lewis le type de géométrie selon l ? écriture AXnEm modèle VSEPR pour l ? atome central Si ainsi que la forme géométrique de la molécule Molécule Lewis AXnEm Forme géométrique SiO Citer une molécule de géométrie analogue à celle de SiO Problème La silice en solution aqueuse On trouve de la silice dans des minéraux comme l ? anorthite de formule chimique CaAl Si O L ? altération de ce minéral par l ? acide carbonique CO dissous formant l ? acide H CO présent dans les eaux de pluies souterraine et uviale libère de la silice que l ? on retrouve sous forme dissoute que l ? on notera D La formule chimique de la silice dissoute D est H SiO Proposer une formule de Lewis de la silice dissoute D de formule chimique H SiO en admettant qu ? elle véri ?e la règle de l ? octet H SiO La réaction de dissolution de l ? anorthite de formule chimique CaAl Si O est la suivante CEpreuve Concours Pitié-Salpêtrière CaAl Si O x H CO y H O ? Al OH Ca z H SiO t HCO ?? Donner la valeur des coe ?cients x y z et t x y z t On s ? intéresse maintenant à la dissolution de la silice pure amorphe SiO s La solubilité de cette silice dans l ? eau est caractérisée par l ? équilibre suivant réaction o? l ? on retrouve la forme dissoute de la silice D ou H SiO SiO s H O H SiO aq Réaction La constante de cet équilibre à K est K - Donner l ? expression de la constante d ? équilibre K en fonction des concentrations On prend Cref C mol L- K Calculer à l ? équilibre la concentration de la forme dissoute de la silice D ou H SiO à K H SiO En déduire la masse maximale de silice pure amorphe SiO que l ? on peut dissoudre dans un volume de L d ? eau pure On donne M SiO g mol- Par suite des propriétés acides de D ou H SiO la solubilité de la silice