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BCPST 2.2 – Sciences physiques – COLLES  SEMAINE 8 du 17/11/25 au 21/11/25

 PHYSIQUE.   

Révisions de première année :

·               Diffusion de particules et transferts thermiques

  Deuxième année:   

Conduction thermique

I- Origine de la conduction thermique et flux de chaleur.

Flux thermique ; loi de Fourier 

II- Bilan en régime permanent.

sans création ni fuite ; savoir calculer les résistances thermiques en symétrie axiale, sphérique et cylindrique. Association de résistances thermiques en série et en parallèle.

  CHIMIE.  

 Révisions de première année  :

·               Transformation chimique :  bilan de matière, réactif limitant, évolution et équilibre, constante d’équilibre , expression du quotient de réaction en fonction des activités, état d’équilibre et loi d’action de masse.

Deuxième année: 

Grandeurs de réaction

I- Définitions.

Système chimique ; réaction chimique ; avancement.

II- Grandeur de réaction et grandeur standard de réaction.

III- Enthalpie standard de réaction.

Loi de Hess . Connaître la définition de l’enthalpie de formation et savoir l’utiliser pour calculer une enthalpie de réaction. Savoir utiliser la loi de Hess avec d'autres enthalpies de réaction tabulées. Interprétation du signe de D_rH°.

Connaître la signification de l’approximation d'Ellingham.

IV-Entropie standard de réaction.

Calcul à partir des entropies molaires standard. Approximation d’Ellingham. Interprétation du signe.

V- Enthalpie libre standard de réaction.

Expression en fonction de T, D_rH° et D_rS°

Application du premier principe à la réaction chimique.

I- Transfert thermique ; chaleur de réaction.

relation entre avancement et enthalpie de réaction

II- Evolution adiabatique d’un système.

 Température de flamme. Calorimétrie.

Application du second principe à la réaction chimique.

I- Enthalpie libre de réaction.

Expression de D_rG en fonction des potentiels chimiques. Enthalpie libre standard de réaction D_rG° :définition et calcul à partir des grandeurs tabulées.

II- Application des deux principes ; évolution et équilibre.

-     Prévision du sens de l’évolution à T et P constantes à l’aide de la relation D_rG.dx < 0 . Relation D_rG= D_rG°+RTLnQ.

-     Etat d’équilibre et L.A.M.. Expression de K°(T) et écriture de D_rG en fonction de Q et K°.

-     Prévision du sens d’évolution par comparaison de Q et K°.

-     Influence de la température ;  Loi de Van ‘ t Hoff. 

TP : Détermination de l’enthalpie de la réaction H⁺+ HO^- à H₂O  par calorimétrie. Traitement des résultats à l’aide de scripts Python (régression linéaire avec « Polyfit » et méthode de Monte Carlo

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BCPST 2.2 – Sciences physiques – COLLES  SEMAINE 6 du 03/11/25 au 08/11/25

 PHYSIQUE.   

Révision de première année :   

·               Thermodynamique en entier (y compris changements de phase, machines thermiques et premier principe en système ouvert). 

  Deuxième année:   

Le second principe de la thermodynamique

I- Insuffisance du premier principe. 

Transformations irréversibles ; cas limite de la réversibilité. 

II- Le second principe et la fonction entropie. 

Termes d’échange et de création ; Evolution d’un système isolé ; interprétation microscopique qualitative de l’entropie (lien avec la perte d’information et le désordre microscopique.). Cas d’une transformation adiabatique ; cas des transformations cycliques (inégalité de Clausius) . 

III- Expression de l’entropie. 

Identités thermodynamiques => accès à S(T) pour un système en phase condensée ; accès à S(T,V), S(T,P), S(P,V) pour un gaz parfait. Expression de la variation d’entropie DS entre 2 états. Lois de Laplace.

Systèmes fermés de composition variable.

I Fonction d'état enthalpie libre G.

Déf. Identité thermodynamique ; relations entre les dérivées partielles et V et S et applications .

II- Influence de la composition ; potentiel chimique.

Définition pour un corps pur ; influence de P et T sur le potentiel chimique.

Système fermé de composition variable : déf du potentiel chimique dans un mélange ; identité d'Euler.

III- Expressions du potentiel chimique d'un constituant.

Etat de référence ; potentiel chimique m^ref(T,P) ; Expressions du potentiel chimique et des activités

IV- Critère d’évolution et critère d’équilibre .

Evolution isobare et isotherme d’un système. Cas d’un système sous 2 états.  Application à l’osmose ; loi de Van’t Hoff.

  CHIMIE.  

 Révisions :

·                Ensemble du programme de chimie organique de première et deuxième année.

Deuxième année: 

Additions nucléophiles suivies d’élimination

I- Réactions avec activation du caractère électrophile de C=O par protonation. 

Estérification de Fischer (aspect thermodynamique et cinétique ; mécanisme) ; hydrolyse des esters, amides en milieu acide. Hydratation et hydrolyse des nitriles en milieu acide. 

II- Réactions avec nucléophiles activés (carbanions en a d’un groupe p accepteur). 

Condensation de Claisen (Condensation du carbanion d’un ester sur un ester.)   

Synthèse multi étapes ; protection et déprotection de fonction.

I- Principe de la rétrosynthèse.

Coupure d’une molécule cible en synthons stratégiques. Prise en compte de la régiosélectivité et de la stéréosélectivité (spécificité) des réactions.

II- Protection de fonction.

Utilisation des réactions de synthèse des éthers oxydes, d’acétalisation, d’estérification, d’acylation pour la protection des alcools, dérivés carbonylés, amines, acides carboxyliques. Réactions inverses de déprotection.

III- Notions sur l’impact environnemental.

TP : synthèse du 2-chloro-2-méthylpropane par action de HCl sur le 2-méthylpropan-2ol.

Programme du devoir surveillé n° 2 du Samedi 08 Novembre 2025 :

PHYSIQUE

- Thermodynamique de première année en entier (y compris machines thermiques, premier principe en système ouvert et changements d’états.)

- Systèmes fermés de composition constante : Fonction entropie et second principe.

- Systèmes fermés de composition variable : Fonction enthalpie libre, potentiel chimique et applications. Osmose

CHIMIE

- chimie organique de première année en entier.

- chimie organique de deuxième année (y compris synthèses multi étapes et protection de fonction.)

- techniques expérimentales vues en TP de chimie organique des deux années.