Conseils de r´ evisions - chimie PC/PC* L’ann´ ee de PC est caract´ eris´ ee pa
Conseils de r´ evisions - chimie PC/PC* L’ann´ ee de PC est caract´ eris´ ee par un rythme soutenu, l’apprentissage du cours/exercices demande du temps et laisse peu de place aux r´ evisions. Il faut donc avoir r´ evis´ e au maximum le programme de premi` ere ann´ ee pour d´ ebuter l’ann´ ee. 1 R´ evisions dans l’optique des TP Les premiers TP feront intervenir des notions abord´ ees en premi` ere ann´ ee : • titrages (r´ eactions acido-basiques, complexation, pr´ ecipitation, oxydor´ eduction) ; • suivi des titrages (pHm´ etrie, potentiom´ etrie, conductim´ etrie) ; • principe de la spectrophotom´ etrie, dosage par ´ etalonnage ; • chimie organique : montages et techniques classiques (reflux, distillation fractionn´ ee, filtration sous vide, ´ evaporateur rotatif, extraction liquide- liquide, recristallisation, techniques chromatographiques). Vous devez donc revoir l’ensemble de ces notions et de ces techniques. 2 D´ ebut du cours de 2` eme ann´ ee PC 2.1 Chapitres abord´ es Le cours de deuxi` eme ann´ ee d´ ebutera par l’application de la thermodynamique aux processus chimiques (thermochimie). Il est indispensable de revoir de fa¸ con tr` es pr´ ecise pour la rentr´ ee le chapitre Transformation de la mati` ere abord´ e en PCSI (premi` ere p´ eriode). Les points essentiels ` a maˆ ıtriser sont les suivants : • r´ ealisation d’un tableau d’avancement ; • notion d’activit´ e d’un compos´ e, ´ ecriture de la constante d’´ equilibre faisant intervenir les activit´ es ` a l’´ equilibre ; • ´ ecriture d’un quotient de r´ eaction, comparaison avec la constante d’´ equilibre afin de conclure quant au sens spontan´ e d’´ evolution du syst` eme ´ etudi´ e ; • existence de r´ eactions totales et de r´ eactions limit´ ees ; • notion de coefficient de partage (application ` a l’extraction liquide-liquide). Le programme de la premi` ere semaine de colles portera sur le chapitre Trans- formation de la mati` ere abord´ e en PCSI (premi` ere p´ eriode), et sur l’´ etude des r´ eactions acido-basiques abord´ ee l` a aussi en PCSI (deuxi` eme p´ eriode). Les points essentiels ` a retenir sur le chapitre R´ eactions acido-basiques sont les suiv- ants : 1 • d´ efinir et identifier : acide fort/faible, base forte/faible ; • pr´ evoir l’existence d’une r´ eaction favorable ou peu favorable (forte/faible constante d’´ equilibre), calculer la constante d’´ equilibre d’une r´ eaction acido- basique ; • tracer le diagramme de pr´ edominances d’esp` eces acido-basiques donn´ ees ; • appliquer la m´ ethode de la r´ eaction pr´ epond´ erante afin d’identifier un ´ etat final d’´ equilibre. Calculer les concentrations ` a l’´ equilibre. • Se concentrer sur l’´ etude des titrages acido-basiques : r´ eaction totale entre titrant et esp` ece(s) titr´ ee(s), ´ ecriture des r´ eactions de titrage, no- tion d’´ equivalence, ´ ecriture des relations aux ´ equivalences (` a partir d’une ´ egalit´ e entre quantit´ es de mati` ere, et surtout pas ` a partir d’un tableau d’avancement), suivi pHm´ etrique et conductim´ etrique. Pr´ evoir l’allure d’une ´ evolution conductim´ etrique par des consid´ erations qualitatives. Vous noterez que l’int´ egralit´ e du cours de spectroscopies (infra-rouge, RMN 1H) et de chimie organique (premi` ere et deuxi` eme p´ eriode) sera ` a revoir pour la rentr´ ee des vacances de Toussaint. Compte tenu du volume de travail cor- respondant, il est souhaitable de ne pas avoir compl` etement perdu de vue ces th` emes pendant l’´ et´ e. Vous int´ egrerez l’id´ ee fondamentale suivante : la chimie organique n’est pas un domaine de la chimie qui demande un ab- surde apprentissage par cœur. Vos r´ evisions de chimie organiques devront s’appuyer sur une compr´ ehension des ph´ enom` enes (bien souvent la r´ eaction en- tre un nucl´ eophile et un ´ electrophile), permettant de justifier et de rationaliser les observations exp´ erimentales. 2.2 Travail pr´ eparatoire ` a r´ ealiser La feuille d’exercices 1 est jointe, elle concerne le chapitre Transformation de la mati` ere. Les exercices sont ` a chercher pour le jour de la rentr´ ee. Un r´ esum´ e de cours est lui aussi fourni. La feuille d’exercices 2 est jointe, elle concerne le chapitre R´ eactions acido-basiques. Ces exercices sont ` a chercher pour le jour de la rentr´ ee. Un r´ esum´ e de cours est lui aussi fourni. 3 TIPE 3.1 Pr´ esentation de l’´ epreuve L’´ epreuve commune de TIPE se positionnera uniquement sur la pr´ esentation du travail de l’ann´ ee. L’interrogation durera 30 minutes effectives d´ ecompos´ ees en 15 minutes de pr´ esentation de son travail par le candidat et 15 minutes d’´ echange avec un binˆ ome d’examinateurs. L’activit´ e de l’ann´ ee 2019-2020 s’effectuera dans le cadre du th` eme annuel : “oc´ eans”. 2 Le candidat devra r´ ediger une mise en coh´ erence des objectifs du TIPE (MCOT) du domaine sur lequel portera son ´ etude permettant de pr´ eciser la probl´ ematique envisag´ ee (voir structure ci-dessous). Celui-ci se pr´ esentera sous la forme d’un texte d’au maximum 800 mots, accompagn´ e de 5 mots-clefs en fran¸ cais, 5 mots-clefs en anglais et 5 ` a 10 r´ ef´ erences bibliographiques princi- pales. Ce document devra ˆ etre d´ epos´ e sous format num´ erique sur le serveur de l’´ epreuve de TIPE au plus tard vers la mi-mars. En cas de travail en ´ equipe, chaque candidat doit avoir une vision d’ensemble du projet et de ses objectifs et ˆ etre capable d’expliquer clairement sa contribution. Au plus tard une semaine avant le d´ ebut de la session d’oral, chaque candidat devra d´ eposer sous format num´ erique sur le serveur de l’´ epreuve de TIPE, sa pr´ esentation et un DOT (d´ eroul´ e op´ erationnel du TIPE) de 1000 mots au maximum accompagn´ e d’un r´ esum´ e en anglais (100 mots environ). Le jour de l’´ epreuve, le candidat trouvera dans la salle d’interrogation un ordinateur ou une tablette contenant cette pr´ esentation ainsi qu’un syst` eme de projection (´ ecran ou vid´ eoprojecteur) lui permettant de l’exposer aux examinateurs. 3.2 Travail pr´ eparatoire ` a effectuer, MCOT Vous devez vous pr´ esenter au mois de septembre avec un sujet en ad´ equation avec le th` eme. Il est vivement conseill´ e de travailler en groupe de deux ´ el` eves de la mˆ eme classe. Vous devez avoir r´ edig´ e un avant-projet de votre MCOT. La structure d’un MCOT est d´ etaill´ ee sur le site SCEI (www.scei-concours.fr, onglet TIPE, livrables TIPE) et dans le document pdf joint, intitul´ e “livrables TIPE”. Bon courage ` a tous ! 3 Rappels - Transformation de la matière - PC/PC* La matière est naturellement présente de façon courante sous forme solide, liquide ou gazeuse et ces états de la matière possèdent des propriétés physiques propres. La matière subit des transformations de façon permanente, les transformations peuvent être de nature physique (changement d’état physique), nucléaire (transformation du noyau des atomes), ou chimique (modification de l’enchaînement des atomes au sein des entités chimiques présentes). 1. L 1.1. Les trois états d’agrégation de la matière . Toutes les espèces chimiques peuvent exister sous trois états d’agrégation (solide, liquide ou gaz), même si les conditions d’observation (pression et température) ne sont pas toujours facilement accessibles à l’expérience. Nous résumons ci-après les noms des différents changements d’état d’agrégation de la matière. état gazeux état liquide état solide solidification fusion liquéfaction (condensation liquide) condensation (solide) vaporisation sublimation 1.2. Propriétés des gaz . Définition : un gaz est une substance fluide qui occupe uniformément tout contenant. Un gaz se compresse facilement et se mélange complètement avec tous les autres gaz. Une des propriétés les plus évidentes de cet état physique (et de l’é- tat fluide de façon générale) est la suivante : un gaz exerce une pression sur son environnement. a) Pression d’un gaz, modèle du gaz parfait . La pression p est le rapport de la force F exercée par le gaz à la surface s sur laquelle elle s’exerce : p = F s . 1 Le gaz parfait est un modèle de gaz qui suppose que les molécules de gaz sont sans interaction les unes avec les autres, plongées dans un milieu homogène et isotrope. Dans le modèle du gaz parfait, il existe une relation, dite équation d’état des gaz parfaits, liant pression p, volume V , température T et quantité de matière ngaz du gaz : pV = ngazRT avec R = 8, 314 J.K−1.mol−1 (constante des gaz parfaits). Attention : dans cette équation, il faut prendre garde à utiliser un système cohérent d’unités. La pression est exprimée en Pa (1 bar = 105 Pa), le volume est exprimé en m3 et la température est exprimé en K. b) Mélange de gaz parfaits, pression partielle . Nous envisageons ici le mélange N gaz parfaits constituant un mélange uploads/Finance/ chimie-pc-et-pc-etoile.pdf
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- Publié le Mai 27, 2021
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