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Chapitre MQ2 : modèle quantique des molécules (question ouverte et exercices)

Molécules traitées en cours : X2, HF, CO, BeH2 et H2O

Molécules traitées en TD : LiH, NO, NH3, éthylène (CH2+CH2), CH3+, époxyde (C=C + O)

2. Cinétique et thermodynamique des réactions (révisions) : Théorie d’Eyring (fournir la formule à exploiter)

3. La sélectivité en chimie organique : étude de 2 réactions compétitives ; contrôle thermo/cinétique (conditions, méthode d’étude dans le cas ET précoce ou ET tardif)

4. Prévisions des produits majoritaires sous contrôle cinétique : théorie des OF

5. Application de la théorie des OF à l’étude de la réactivité : Etude des réactions ioniques ; Principe et discussion ;

Chapitre de chimie organique PCSI : (exercices)

Notions de chimie organique vues en PCSI

• Substitution nucléophile et élimination

• Formation des organomagnésiens (y compris à partir des alcynes vrais)

• Addition nucléophile des organomagnésiens sur les cétones et les aldéhydes et sur CO2

• Synthèse de Williamson

• Formation des acétals

• Formation des esters sulfoniques

• Conversion des esters sulfoniques en alcène par élimination ou en halogénoalcane par SN

• Formation des éthers benzyliques pour protéger les alcools et déprotection • Oxydation des alcools en cétone/aldéhyde et acides carboxyliques

• Réduction des cétones/aldéhydes par NaBH4

Concepts :

• Rétrosynthèse

• Notion de protection (des alcools par formation d’éthers, des cétones par formation d’acétals)

Exemple de la substitution nucléophile SN 2 (OF, comparaison des halogénoalcanes, attaque

Optique

Interférences à N ondes. Réseaux. Exercices.

Thermodynamique

Révisions. Transformations. Bilans d'énergie. Premier principe. Travail des forces de pression. Energie interne, enthalpie, coefficients CV et CP. Exemples de transformations. Détente de JOULE GAY-LUSSAC. Le second principe de la thermodynamique. Expressions de l’entropie. Machines thermiques. Equilibre d’un corps pur sous deux phases. Fonctions d’état pour un corps pur diphasé. Diagrammes P(V), T(S), et P(h). Exercices.

Systèmes ouverts en régime stationnaire. Bilan énergétique. Bilan d’entropie. Applications : détente de JOULE-KELVIN, compresseur, turbine, condenseur, évaporateur, échangeur. Cours et exercices.

Phénomènes de transport

Analyse vectorielle. Notions sur les champs. Lignes de champ. Tubes de champ. Circulation, flux d’un champ de vecteurs. Gradient d’un champ scalaire (définition, expressions) Divergence d’un champ de vecteurs (définition, expressions). Laplacien scalaire. Vecteur « nabla ». Théorème de GREEN-OSTROGRADSKI. Cours seulement.

Diffusion de particules. Présentation du phénomène de diffusion et des autres modes de transport. Courant de particules. Loi de FICK. Bilans de particules (à une dimension en cartésiennes puis en cylindriques), équation de diffusion. Généralisation à une géométrie quelconque. Diffusion en régime stationnaire. Exemples de solutions en régime non permanent. Description microscopique du phénomène de diffusion : modèle probabiliste de la marche au hasard unidimensionnelle, expression du coefficient de diffusion. Cours et exercices.

Diffusion thermique. Différents modes de transfert thermique. Flux thermique. Loi de FOURIER. Equation de la diffusion thermique (à une dimension en cartésiennes). Cours seulement.

Chapitre de chimie organique PCSI : (exercices)

Notions de chimie organique vues en PCSI

• Substitution nucléophile et élimination

• Formation des organomagnésiens (y compris à partir des alcynes vrais)

• Addition nucléophile des organomagnésiens sur les cétones et les aldéhydes et sur CO2

• Synthèse de Williamson

• Formation des esters sulfoniques

• Conversion des esters sulfoniques en alcène par élimination ou en halogénoalcane par SN

• Formation des éthers benzyliques pour protéger les alcools et déprotection • Oxydation des alcools en cétone/aldéhyde et acides carboxyliques

Chapitre MQ2 : modèle quantique des molécules (question ouverte et exercices)

Molécules traitées en cours : X2, HF, CO, BeH2 et H2O

Molécules traitées en TD : LiH, NO, NH3, éthylène (CH2+CH2), CH3+, époxyde (C=C + O)

Document de 104 ko, dans Anglais

Document de 145 ko, dans Anglais/Méthodologie et TD

Document de 115 ko, dans Anglais/Méthodologie et TD

Document de 190 ko, dans Anglais/Méthodologie et TD

Document de 244 ko, dans Anglais/Méthodologie et TD

Chapitre T3 : équilibres et optimisation des équilibres (exercices)

Chapitre MQ1 : Modèle quantique de l’atome (question ouverte et exercices)

1. Description en mécanique quantique Fonction d’onde ; Conditions sur la fonction d’onde

2. Cas de l’hydrogène et des ions hydrogénoides Définition des ions hydrogénoides ; Résolution de l’équation de Schrodinger ; Etude de la fonction d’onde dans le cas de H (Partie radiale ; Partie angulaire ; Allure des OA)

3. Cas des atomes polyélectroniques Hypothèses ; Méthode de Slater
4. Configuration électronique d’un atome ou d’un ion monoatomique Règles à utiliser ; Cas de atomes ; Cas des ions

5. Lien avec la classification périodique Organisation par blocs ; Evolution de l’énergie orbitalaire ; Evolution du rayon atomique
Chapitre MQ2 : Modèle quantique des molécules : OM (question ouverte) </p> 1. Combinaison linéaire d’OA pour les molécules diatomiques : 1.1. Approximations 1.2. Méthode de Huckel pour les diatomiques homonucléaire : Résolution ; Calcul des énergies ; Forme des OM 1.3. Description des OM obtenues : Aspect énergétique ; Différents types de recouvrement 1.4. Applications à quelques exemples : Règles de remplissage ; Exemples de H2 et He2 ; exemples de O2 et F2 1.5. Exemples de dissymétrie : Molécules HF, CO

Optique

Dispositif des trous d’YOUNG. Exercices.

Dispositif à division d’amplitude : l’interféromètre de MICHELSON. Dispositif interférentiel à division d’amplitude. Interféromètre de MICHELSON : présentation. Configuration en lame d’air, description, schéma équivalent, observation à distance finie avec source ponctuelle, expression de la différence de marche, rayon des anneaux, observation à l’infini, différence de marche. Configuration en coin d’air : différence de marche, interfrange. Interféromètre éclairé par une source étendue : localisation des franges (admis). Cours et exercices.

Interférences à N ondes. Réseaux. Réseau par transmission : description, observations. Interprétation par interférences à N ondes : formule des réseaux, vibration et intensité résultantes, interprétation avec la représentation de FRESNEL, influence de N sur la largeur des pics. Etude de la déviation, minimum de déviation. Exemple du réseau par réflexion. Cours et exercices.

Thermodynamique

Révisions. Transformations. Bilans d'énergie. Premier principe. Travail des forces de pression. Energie interne, enthalpie, coefficients CV et CP. Exemples de transformations. Détente de JOULE GAY-LUSSAC. Le second principe de la thermodynamique. Expressions de l’entropie. Machines thermiques. Equilibre d’un corps pur sous deux phases. Fonctions d’état pour un corps pur diphasé. Diagrammes P(V), T(S), et P(h). Exercices.

Systèmes ouverts en régime stationnaire. Bilan énergétique. Bilan d’entropie. Applications : détente de JOULE-KELVIN, compresseur, turbine, condenseur, évaporateur, échangeur. Cours seulement.

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