BCPST1 DE MONTPELLIER
SCIENCES PHYSIQUESArchive pour avril, 2017
Colle 25
Pour les mécanismes réactionnels en cinétique, tout type de calcul est exigible: def de la vitesse, utilisation du mécanisme pour définir la vitesse, utiliser l’étape cinétiquement déterminante, utiliser l’AEQS, l’AER, utiliser astucieusement tableau d’avancement et données expérimentales
Pour les alcènes, le cours doit être connu PAR COEUR . Pour les exos, savoir repérer le carbocation réel ou furtif le plus stable, savoir dessiner en 3D les produits obtenus par réaction de NBS + nucléophile.
Pour MERCREDI: TP DE CHIMIE AVEC BLOUSE
Colles de 15 à 17 en // avec manips de dilution et perméabilité pour les TIPE
colle 25 toutcinéalcènes
CINÉTIQUE CHIMIQUE
I)GÉNÉRALITÉS
1) But de la cinétique
2) Vitesse de réaction
3) Cas particuliers importants
a) Transformation à volume constant
b) Transformation d’un mélange gazeux
c) Transformation en solution
II) NOTION D’ORDRE DE RÉACTION
1) Résultats expérimentaux
2) Détermination de l’ordre d’une réaction
a) Dans les conditions initiales
b) Ordre global égal à un ordre partiel
i) Méthode
ii) Ordre 1
iii) Ordre différent de 1
iv) Exemple complet en phase gazeuse
c) Entre globale égale à la somme d’ordres partiels
i) Réactifs en proportions stoechiométriques
ii) Dégénérescence de l’ordre
III) INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE SUR LA VITESSE D’UNE RÉACTION
1) Relation empirique d’Arrhénius
2) Détermination de l’énergie d’activation
NOTION DE MÉCANISME
I. GENERALITES
1. Réaction élémentaire, exemple
2. Caractéristiques
II. SURFACE D’ENERGIE POTENTIELLE, CHEMIN REACTIONNEL, ENERGIE POTENTIELLE D’ACTIVATION
III. ETAT DE TRANSITION ET INTERMEDIAIRE
1. exemples d’intermédiaires
2. postulat de Hammond
IV. AEQS
V. ÉTAPE LIMITANTE OU CINÉTIQUEMENT DÉTERMINANTE
VI. EXEMPLES DE RÉACTIONS PAR STADES
1. Définition
2. hydrolyse de tBuCl
3. Décomposition de N2O5
4. AER
VII. CONTRÔLE CINÉTIQUE, CONTRÔLE THERMODYNAMIQUE
1. Exemples
a) Acide base : énolates
b) Addition 1,2 1,4 sur les diènes conjugués
2. interprétation
3. Analyse quantitative
ADDITIONS ÉLECTROPHILES SUR LES ALCÈNES
I)RAPPELS
1) Définition, nomenclature
2) Structure et réactivité
II) ADDITIONS ÉLECTROPHILES
1) Addition d’acides ou d’eau
a) Bilan et conditions
b) Régiosélectivité, règle de Markovnikov
2) Cas des hydracides
a)Résultats expérimentaux
b) Mécanisme par carbocation
c) Stabilité des carbocations
Effet inductif
Effet mésomère
d) Profil énergétique
e) Règle de Markovnikov généralisée
e) Mécanisme par adduit p
f) Profil énergétique
g) loi cinétique
3) addition d’eau
a) Conditions expérimentales, bilan
b) Mécanisme en milieu acide dilué
4) Addition via NBS
a) Ex de bilans et propriétés (stéréospécificité, stéréosélectivité)
b) Mécanisme par ion bromonium
III) ADDITION DE H2 ET STABILITÉ DES ALCÈNES
IV) PROFIL ÉNERGÉTIQUE DE L’ADDITION DE HX SUR LE BUTA-1,3-DIÈNE: INTERPRÉTATION DES DEUX TYPES DE CONTRÔLES SUR LES PRODUITS
Colle 24
MARDI: TIPES DE 15 À 17 COLLE DE 17 À 19
MERCREDI: TP DE CHIMIE, BLOUSE OBLIGATOIRE, utilisation du spectro et conductimètre.
VENDREDI: 2 H DE TD
colle 24 toutciné
CINÉTIQUE CHIMIQUE
Compétences attendues :
Trouver l’ordre d’une réaction grâce aux données expérimentales
Détermination de l’énergie d’activation
Pour les mécanismes réactionnels, si le cours est su, on pourra tenter un exo d’application (il n’y a pas eu de TD cette semaine)
I)GÉNÉRALITÉS
1) But de la cinétique
2) Vitesse de réaction
3) Cas particuliers importants
a) Transformation à volume constant
b) Transformation d’un mélange gazeux
c) Transformation en solution
II) NOTION D’ORDRE DE RÉACTION
1) Résultats expérimentaux
2) Détermination de l’ordre d’une réaction
a) Dans les conditions initiales
b) Ordre global égal à un ordre partiel
i) Méthode
ii) Ordre 1
iii) Ordre différent de 1
iv) Exemple complet en phase gazeuse
c) Entre globale égale à la somme d’ordres partiels
i) Réactifs en proportions stoechiométriques
ii) Dégénérescence de l’ordre
III) INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE SUR LA VITESSE D’UNE RÉACTION
1) Relation empirique d’Arrhénius
2) Détermination de l’énergie d’activation
NOTION DE MÉCANISME
I. GENERALITES
1. Réaction élémentaire, exemple
2. Caractéristiques
II. SURFACE D’ENERGIE POTENTIELLE, CHEMIN REACTIONNEL, ENERGIE POTENTIELLE D’ACTIVATION
III. ETAT DE TRANSITION ET INTERMEDIAIRE
1. exemples d’intermédiaires
2. postulat de Hammond
IV. AEQS
V. ÉTAPE LIMITANTE OU CINÉTIQUEMENT DÉTERMINANTE
VI. EXEMPLES DE RÉACTIONS PAR STADES
1. Définition
2. hydrolyse de tBuCl
3. Décomposition de N2O5
4. AER
VII. CONTRÔLE CINÉTIQUE, CONTRÔLE THERMODYNAMIQUE
1. Exemples
a) Acide base : énolates
b) Addition 1,2 1,4 sur les diènes conjugués
2. interprétation par le chemin réactionnel
3. Analyse quantitative
Colle 23
COLLE S23
Même programme pour le DS
TP DE CHIMIE À LA RENTRÉE: BLOUSES
POUR LES TIPES IL RESTE 3 MARDIS À CASER AVANT LE 23 MAI. SI JE NE ME TROMPE PAS IL N’EST PAS PRÉVU DE TIPE LE MARDI DE LA RENTRÉE, DANS CE CAS LES COLLES SERONT DE 15 à 17.
Compétences attendues :
Savoir construire une échelle de température centésimale
Savoir manipuler les grandeurs relatives à un GP ou un mélange (P, V, T, n, xi, Pi, <M>, µ, d)
Savoir utiliser et démontrer dP= – ρgdz
Savoir interpréter P=f(T) et P=f(V) pour les changements d’états
Démontrer et utiliser le théorème des moments.
Connaître les caractéristiques des différentes transformations classiques
Savoir utiliser le premier principe en terme d’énergie et de puissance
Savoir utiliser le second principe en terme de flux ou sous forme intégrée.
Machines : savoir utiliser les cycles ou le régime stationnaire, à relier à l’efficacité ou le rendement.
Savoir déterminer un ordre de réaction à l’aide de données expérimentales, en faisant des hypothèses, en utilisant éventuellement une régression linéaire sur les données.
Savoir déterminer une énergie d’activation.
THERMODYNAMIQUE I : ETATS DE LA MATIÈRE
GÉNÉRALITÉS
PHASES CONDENSÉES PHASE GAZEUSE
1) Notion de phase
2) Compressibilité et dilatation des différentes phases possibles
TEMPÉRATURE ABSOLUE
1) Réalisation d’un thermomètre
2) Thermomètre à gaz parfait
MODÈLE DU GAZ PARFAIT
1) Loi de Boyle-Mariotte
2) Loi des gaz parfaits
3) Isothermes en coordonnées de Clapeyron
4) Interprétation microscopique
5) Mélange idéal de Gaz parfaits
THERMODYNAMIQUE II : ÉLÉMENTS DE STATIQUE DES FLUIDES
NOTION DE PRESSION, DÉFINITION POUR UN FLUIDE À L’ÉQUILIBRE
ÉQUATION DE LA STATISTIQUE DES FLUIDES DANS UN CHAMP DE PESANTEUR UNIFORME
1) Démonstration
2) Cas d’un fluide incompressible
3) Cas d’une atmosphère isotherme
THERMODYNAMIQUE III : CHANGEMENTS D’ÉTATS PHYSIQUES DU CORPS PUR
GÉNÉRALITÉS
1) Vocabulaire
2) Courbe d’analyse thermique, interprétation.
DIAGRAMME P=F(T). POINT TRIPLE. POINT CRITIQUE.
DIAGRAMME D’ÉTAT EN COORDONNÉES DE CLAPEYRON.
1) Tracé et interprétation des courbes
2) Analyse à l’aide de la variance du système
3) Théorème des moments.
THERMODYNAMIQUE IV : ÉQUILIBRE ET ÉVOLUTION DES SYSTÈMES FERMÉS
ÉQUILIBRE THERMODYNAMIQUE
1) Définition
2) Caractérisation
TRANSFORMATION THERMODYNAMIQUE
1) Définition
2) Transformation infiniment lente
3) Transformation réversible
4) Exemples
Isotherme
Isobare
Isochore
Monobare
Monotherme
Adiabatique
III) ÉCHANGES ÉNERGÉTIQUES
1) Travail
a) Définition et propriétés
b) Exemples
Puissance mécanique
Transfert thermique
a) Définition et propriétés
b) Thermostat
c) Différents types de transfert thermique
Conduction
Convection
Rayonnement
Puissance thermique
THERMODYNAMIQUE V : BILANS D’ÉNERGIE
PREMIER PRINCIPE
1) Énergie totale d’un système
2) Énoncé général en terme d’énergie et de puissance
EXPRESSION DE L’ÉNERGIE INTERNE DANS LE CAS D’UN CORPS PUR SIMPLE EN PHASE CONDENSÉE
CALORIMÉTRIE (Fusion possible…)
1) principe
2) Méthode des mélanges
3) Méthode électrique
THERMODYNAMIQUE VI : 2ND PRINCIPE
THERMODYNAMIQUE VI : MACHINES THERMIQUES
TRANSFORMATION MUTUELLE TRAVAIL CHALEUR
Transformation de travail en chaleur
Transformation de chaleur en travail
APPLICATION DU SECOND PRINCIPE AUX MACHINES DITHERMES
Définition et propriétés
Diagramme de Raveau
Moteurs dithermes, théorème de Carnot
Exemple de moteur de Carnot
Description
Diagramme entropique et propriétés
Machines frigorifiques
Réfrigérateur, climatiseur
Pompe à chaleur
Machine de Carnot, diagramme entropique
Machines avec pseudo-sources
Pompe à chaleur avec une pseudo-source
Climatiseur avec deux pseudo-sources
CINÉTIQUE CHIMIQUE
I)GÉNÉRALITÉS
1) But de la cinétique
Vitesse de réaction
Cas particuliers importants
Transformation à volume constant
Transformation d’un mélange gazeux
Transformation en solution
NOTION D’ORDRE DE RÉACTION
1) Résultats expérimentaux
2) Détermination de l’ordre d’une réaction
Dans les conditions initiales
Ordre global égal à un ordre partiel
Méthode
Ordre 1
Ordre différent de 1
Exemple complet en phase gazeuse
Ordre global égal à la somme d’ordres partiels
Réactifs en proportions stoechiométriques
Dégénérescence de l’ordre
INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE SUR LA VITESSE D’UNE RÉACTION
1) Relation empirique d’Arrhénius
2) Détermination de l’énergie d’activation