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Cours + exercice:

Piles, électrolyse, corrosion : Chap C2

encore au programme cette semaine

Électrostatique : Chap EM1

équation de Maxwell-Faraday en statique et conséquences : potentiel électrostatique V, circulation de E sur un chemin ouvert et sur un contour fermé (théorème de Stokes)

énergie potentielle d'une charge ponctuelle dans un champ E extérieur, application à l'accélération d'une particule

équation de Maxwell-Gauss et conséquences : théorème de Gauss (Ostrogradsky), flux conservatif dans une région vide de charge, équations de Poisson et Laplace

Champ créé en tout point par une boule uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)

Champ créé en tout point par un cylindre infini uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)

Champ créé en tout point par un plan infini uniformément chargée en surface (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariance)

Autres distributions de charges possibles en exo. Pensez au théorème de superposition quand le problème s'y prête !

condensateur plan : modélisation, capacité, densité volumique d'énergie du champ

analogie champs électrostatique / gravitationnel, en déduire le théorème de Gauss gravitationnel

Cours seulement (les exercices de TD n'ont pas encore été traités):

Magnétostatique : Chap EM2

Vecteur densité de courants volumiques $\vec j$. Lien avec la charge, la vitesse et la densité des porteurs libres. Flux de $\vec j$.

Postulat de conservation de la charge. Établir l'équation de conservation de la charge dans un cas 1D cartésien. Loi des nœuds dans l'ARQS.

Équation de Maxwell-Thomson, flux conservatif de $\vec B$.

Pas encore au programme (remarque pour les colleurs):

Le théorème d'Ampère n'est pas encore au programme.

Remarque pour les élèves :

Une bonne maîtrise du cours est indispensable ! Pensez à utiliser les listes de questions de cours fournies au début des polys : il faut être capable de traiter chaque question sur feuille blanche.

Cours + exercice: Toute la partie chimie, en particulier l'électrochimie

Thermochimie du 1er principe : Chap T5

conventions à connaître : état standard, état standard de référence

définitions : enthalpie molaire standard, enthalpie standard de réaction, enthalpie standard de formation, loi de Hess, approximation d'Ellingham

Effets thermiques d'une réaction : caractère exo ou endothermique

Cas d'une réaction à P et T fixés : savoir calculer Q échangé avec l'extérieur

Cas d'un réacteur iso-P adiabatique : calcul de température de flamme

Thermochimie du 2nd principe : Chap T6

définir G et montrer que c'est un potentiel thermodynamique pour une transformation isobare isotherme spontanée

pour une transformation isobare isotherme avec travail utile : montrer que $\lvert \Delta G \rvert$ correspond au travail maximum récupérable

système de composition constante : les 3 identités thermodynamiques (pour U, H et G), définitions de température et pression thermodynamique

corps pus sous deux phases à P et T fixées : condition sur les potentiels chimiques (à définir à partir de dG) pour l'évolution et l'équilibre

Équilibre chimique : Chap T7

expression de dG pour un système chimique et définition de $\Delta_r G$

critère d'évolution et d'équilibre : quotient de réaction, constante d'équilibre $K°$, $\Delta_r G°$, loi d'action des masses

température d'inversion : à savoir expliquer

relation de Van't Hoff : démonstration et explication

Optimisation des procédés : justifier des choix sur les facteurs d'équilibre (température, pression, extraction d'un produit, présence d'un gaz inerte...). Raisonnement qualitatif avec le principe de Le Châtelier ou quantitatif avec la loi de Van'Hoff et/ou l'expression du quotient réactionnel.

Aspects thermodynamique et cinétique de l’électrochimie : Chap C1

lien entre $\Delta_r G$, $\Delta_r G°$, $K°$ et les potentiels $E$, $E°$ ; enthalpie libre de demi-équation $\Delta_{1/2} G°$ ; s'appuyer pour l'explication sur l'exemple de la réaction entre Cu²⁺ et Zn

vitesse de réaction ; établir le lien entre vitesse et intensité

montage à 3 électrodes (à connaître par cœur !) ; allure d'une courbe i-E pour un couple rapide ou lent

palier de diffusion ; mur de solvant

interprétation des vagues successives si présence de plusieurs couples sur une même électrode

potentiel mixte : on pourra s'appuyer sur l'exemple du métal magnésium en milieu acide et comparer au plomb

Piles, électrolyse, corrosion : Chap C2

schématiser une pile Daniell, expliquer les réactions aux électrodes, identifier l'anode et la cathode, justifier le sens des électrons, du courant, de déplacement des ions, la polarité, et en s'appuyant sur l'allure des courbes i-E expliquer la tension aux bornes de la pile en fonctionnement, expliquer le terme supplémentaire de chute ohmique

sur l'exemple de l'électrolyse de l'eau : schématiser le dispositif puis identifier les pôles + et -, le sens de déplacement des charges, l'anode, la cathode et les réactions correspondantes, et en s'appuyant sur l'allure des courbes i-E expliquer l'existence d'une tension seuil

sur l'exemple du contact fer-zinc, expliquer le phénomène de corrosion différentielle

Cours seulement (les exercices de TD n'ont pas encore été traités):

Électrostatique : Chap EM1

équation de Maxwell-Faraday en statique et conséquences : potentiel électrostatique V, circulation de E sur un chemin ouvert et sur un contour fermé (théorème de Stokes)

énergie potentielle d'une charge ponctuelle dans un champ E extérieur, application à l'accélération d'une particule

équation de Maxwell-Gauss et conséquences : théorème de Gauss (Ostrogradsky), flux conservatif dans une région vide de charge, équations de Poisson et Laplace

Champ créé en tout point par une boule uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)

Pas encore au programme (remarque pour les colleurs):

À ce stade, seul le théorème de Gauss appliqué à la boule uniformément chargée à été traité. Cylindre et plan pas encore faits.

Remarque pour les élèves :

Une bonne maîtrise du cours est indispensable ! Pensez à utiliser les listes de questions de cours fournies au début des polys : il faut être capable de traiter chaque question sur feuille blanche.

Cours + exercice: Toute la partie chimie, en particulier l'électrochimie

Thermochimie du 1er principe : Chap T5

conventions à connaître : état standard, état standard de référence

définitions : enthalpie molaire standard, enthalpie standard de réaction, enthalpie standard de formation, loi de Hess, approximation d'Ellingham

Effets thermiques d'une réaction : caractère exo ou endothermique

Cas d'une réaction à P et T fixés : savoir calculer Q échangé avec l'extérieur

Cas d'un réacteur iso-P adiabatique : calcul de température de flamme

Thermochimie du 2nd principe : Chap T6

définir G et montrer que c'est un potentiel thermodynamique pour une transformation isobare isotherme spontanée

pour une transformation isobare isotherme avec travail utile : montrer que $\lvert \Delta G \rvert$ correspond au travail maximum récupérable

système de composition constante : les 3 identités thermodynamiques (pour U, H et G), définitions de température et pression thermodynamique

corps pus sous deux phases à P et T fixées : condition sur les potentiels chimiques (à définir à partir de dG) pour l'évolution et l'équilibre

Équilibre chimique : Chap T7

expression de dG pour un système chimique et définition de $\Delta_r G$

critère d'évolution et d'équilibre : quotient de réaction, constante d'équilibre $K°$, $\Delta_r G°$, loi d'action des masses

température d'inversion : à savoir expliquer

relation de Van't Hoff : démonstration et explication

Optimisation des procédés : justifier des choix sur les facteurs d'équilibre (température, pression, extraction d'un produit, présence d'un gaz inerte...). Raisonnement qualitatif avec le principe de Le Châtelier ou quantitatif avec la loi de Van'Hoff et/ou l'expression du quotient réactionnel.

Aspects thermodynamique et cinétique de l’électrochimie : Chap C1

lien entre $\Delta_r G$, $\Delta_r G°$, $K°$ et les potentiels $E$, $E°$ ; enthalpie libre de demi-équation $\Delta_{1/2} G°$ ; s'appuyer pour l'explication sur l'exemple de la réaction entre Cu²⁺ et Zn

vitesse de réaction ; établir le lien entre vitesse et intensité

montage à 3 électrodes (à connaître par cœur !) ; allure d'une courbe i-E pour un couple rapide ou lent

palier de diffusion ; mur de solvant

interprétation des vagues successives si présence de plusieurs couples sur une même électrode

potentiel mixte : on pourra s'appuyer sur l'exemple du métal magnésium en milieu acide et comparer au plomb

Piles, électrolyse, corrosion : Chap C2

schématiser une pile Daniell, expliquer les réactions aux électrodes, identifier l'anode et la cathode, justifier le sens des électrons, du courant, de déplacement des ions, la polarité, et en s'appuyant sur l'allure des courbes i-E expliquer la tension aux bornes de la pile en fonctionnement, expliquer le terme supplémentaire de chute ohmique

sur l'exemple de l'électrolyse de l'eau : schématiser le dispositif puis identifier les pôles + et -, le sens de déplacement des charges, l'anode, la cathode et les réactions correspondantes, et en s'appuyant sur l'allure des courbes i-E expliquer l'existence d'une tension seuil

sur l'exemple du contact fer-zinc, expliquer le phénomène de corrosion différentielle

Cours seulement (les exercices de TD n'ont pas encore été traités):

Pas encore au programme (remarque pour les colleurs):

On n'a pas encore beaucoup parlé de la corrosion différentielles et des méthode de protection contre la corrosion. C'est envisageable en exo dès cette semaine, mais un petit peu d'aide sera sans doute nécessaire.

Remarque pour les élèves :

Une bonne maîtrise du cours est indispensable ! Pensez à utiliser les listes de questions de cours fournies au début des polys : il faut être capable de traiter chaque question sur feuille blanche.