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Le cahier de textes

de la sup 7


Semaine 1 Semaine 7 Semaine 13
Semaine 2 Semaine 8 Semaine 14
Semaine 3 Semaine 9 Semaine 15
Semaine 4 Semaine 10 Semaine 16
Semaine 5 Semaine 11 Semaine 17
Semaine 6 Semaine 12 Semaine 18

Semaine 1

Lundi 2 septembre

Début du cours partie Transformations de la matière
Chapitre 1 : Description des systèmes physico-chimiques
Transformation nucléaire, exemples
Transformation physico-chimique. Expérience du sodium sur l'eau
Système, espèces chimiques et entités chimiques, phases, constituants physico-chimiques, exemples

Pression, température, masse volumique, densité...

Mercredi 4 septembre

État physique d'une phase

Mélanges et grandeurs de composition : fraction molaire, fraction massique, pression partielle
Définition d'une solution, concentration C en un corps pur dissous vs concentration [X] d'un soluté

Étude du corps pur
Vidéo : mesures de la température d'ébullition de l'eau lors d'une montée à l'Everest
Construction du diagramme de phases (T,p) de l'eau à partir de données extraites de la vidéo
Point triple, point critique, état supercritique (vidéo)

Jeudi 5 septembre

Changements d'état du corps pur, pression de vapeur, paliers de température ou de pression, équilibre ou rupture d'équilibre lors d'un changement d'état

Cas de l'évaporation d'un corps condensé dans l'air, équilibre de saturation ou évaporation totale
Expérience de sublimation du diiode

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 2

Mercredi 11 septembre (groupe 2)

TP n°1 : Étude de solutions d'hydrogénocarbonate de sodium

Réalisation de solutions, conductimétrie, mesures et évaluations d'incertitude

Jeudi 12 septembre

Interrogation écrite sur le chapitre 1

Correction de l'approche documentaire sur les fluides supercritiques et conclusions

Chapitre 2 : évolution et équilibre

Réactions chimiques et symbolisation par une équation

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 3

Mercredi 18 septembre (groupe 1)

TP n°1 : Étude de solutions d'hydrogénocarbonate de sodium

Réalisation de solutions, conductimétrie, mesures et évaluations d'incertitude

Jeudi 19 septembre

Réactions simultanées, parallèles ou successives

Bilans de matière : avancement, avancement volumique, réactif limitant, proportions stoechiométriques

Activité d'un constituant physico-chimique
Quotient réactionnel
Loi de l'équilibre chimique (de Guldberg et Waage)

Critère d'évolution d'un système
Transformation totale (rupture d'équilibre) ou conduisant à un équilibre chimique
Méthode de détermination de l'état final

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 4

Mercredi 25 septembre (groupe 2)

Conclusions du TP1
Utilisation du logiciel Regressi
Régression linéaire, utilisation pour valider une loi affine (loi de Kohlrausch)
Conclusions sur la dissolution d'un corps condensé : dissolution totale (rupture d'équilibre) ou solution saturée (équilibre chimique), solubilité, détermination de la constante d'équilibre de la réaction de dissolution

TP n°2 : Mesure de la constante de formation d'un complexe par spectrophotométrie

Jeudi 26 septembre

Correction d'exercices de détermination d'état final, compléments de méthode

Début du cours partie Cinétique chimique
Chapitre 1 : Facteurs cinétiques
Suivi expérimental d'une transformation
Vitesse de formation d'un produit et de disparition d'un réactif

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 5

Mercredi 2 octobre (groupe 1)

Conclusions du TP1
Utilisation du logiciel Regressi
Régression linéaire, utilisation pour valider une loi affine (loi de Kohlrausch)
Conclusions sur la dissolution d'un corps condensé : dissolution totale (rupture d'équilibre) ou solution saturée (équilibre chimique), solubilité, détermination de la constante d'équilibre de la réaction de dissolution

TP n°2 : Mesure de la constante de formation d'un complexe par spectrophotométrie

Jeudi 3 octobre

TD / exercice de détermination d'état final

Suite du chapitre 1 de cinétique
Définition de la vitesse d'une réaction
Facteurs cinétiques
Réactions avec ordre ou sans ordre
Loi d'Arrhenius, validation expérimentale et détermination de ses paramètres

Samedi 5 octobre

Devoir Surveillé n°1 sur la partie Transformations de la matière

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 6

Mercredi 9 octobre (groupe 2)

TP n°3 : Cinétique d'une saponification
Mise en oeuvre d'un suivi cinétique par conductimétrie
Vérification d'un ordre et de la loi d'Arrhenius

Jeudi 10 octobre

Correction de l'exercice 1 sur la loi d'Arrhenius

Détermination expérimentale des ordres : situation de dégénérescence de l'ordre ou de proportions stoechiométriques
Méthode différentielle : méthode des tangentes
Méthode intégrale de vérification des ordres 0, 1 ou 2

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 7

Lundi 14 octobre (groupe 2 puis groupe 1)

Séance de travaux dirigés consacrée à l'étude expérimentale des ordres
Vérification des exercices 2 et 3
Méthode des vitesses initiales, expérience (horloge à iode) et exercice 4
Méthode des temps de demi-réaction

Mercredi 16 octobre (groupe 1)

TP n°3 : Cinétique d'une saponification
Mise en oeuvre d'un suivi cinétique par conductimétrie
Vérification d'un ordre et de la loi d'Arrhenius

Jeudi 17 octobre

Chapitre 2 : dynamique microscopique
Courbe de Morse d'une molécule de dihydrogène
Surface d'énergie potentielle lors du choc colinéaire H+H2
Profil énergétique, notions associées
Chocs réactifs ou non réactifs
Interprétation microscopique de l'effet de la température sur la vitesse

Travail pour la rentrée :


Semaine 8

Lundi 4 novembre

Introduction à la cinétique en réacteur ouvert
Présentation du réacteur RCPA et utilisation pour mesurer une vitesse de réaction en régime permanent

Fin du chapitre 2 :
Correction de l'exercice 11
Intermédiaires réactionnels, actes élémentaires, mécanismes réactionnels
Molécularité d'un acte élémentaire
Notion de partenaire de choc dans la formation d'une liaison

Mercredi 6 novembre (groupe 2)

TP n°4 : Cinétique de décoloration de l'érythrosine par l'eau de Javel

TP d'investigation pour la détermination d'une loi de vitesse en concentrations

Jeudi 7 novembre

Correction de l'exercice 12 sur les actes élémentaires

Chapitre 3 : réactions composées
Principe de la composition des vitesses
Loi de Van't Hoff pour un acte élémentaire

Système de deux actes élémentaires renversables, résolution avec le logiciel ChimGene, évolution du système aux temps longs

Etapes renversables d'un mécanisme : approximation de l'équilibre rapide

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 9

Mercredi 13 novembre (groupe 1)

TP n°4 : Cinétique de décoloration de l'érythrosine par l'eau de Javel

TP d'investigation pour la détermination d'une loi de vitesse en concentrations

Jeudi 14 novembre

Chapitre 3, suite
Système de deux actes élémentaires successifs, résolution avec le logiciel ChimGene
Etape cinétiquement déterminante
AEQS, énoncé et application
Etablissement d'une loi de vitesse à partir d'un mécanisme et comparaison avec la loi expérimentale

Samedi 16 novembre

Devoir Surveillé n°2 sur les parties Transformations de la matière et Cinétique chimique

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 10

Mercredi 20 novembre (groupe 2)

TP n°5 : Classification périodique des éléments

Électronégativité. Corps simples, métaux et non métaux. Expériences de combustion...

Jeudi 21 novembre

Cinétique, correction de l'exercice 13
Interprétation du rôle d'un catalyseur

Début du cours partie Atomes et molécules
Chapitre 1 : Atomes et éléments
Bref historique sur la découverte des éléments, l'atomisme et le tableau de Mendeleiev
Constitution d'un atome, isotopes, radioactivité, mole et masse molaire...
Spectroscopie d'émission de l'hydrogène

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 11

Mercredi 27 novembre (groupe 1)

TP n°5 : Classification périodique des éléments

Électronégativité. Corps simples, métaux et non métaux. Expériences de combustion...

Jeudi 28 novembre

Suite du chapitre 1 : Atomes et éléments
Nombres quantiques
Diagramme énergétique des OA dans un atome
Configuration électronique d'un atome dans son état fondamental

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 12

Mercredi 4 décembre (groupe 1 puis groupe 2)

TP n°6 : Extraction de l'acide benzoïque dissous dans l'eau par l'huile de tournesol

Principe et réalisation d'une extraction liquide/liquide
Définition et mesure d'une constante de partage et d'un rendement d'extraction
Comparaison du rendement d'une extraction simple et d'une extraction double

Jeudi 5 décembre

Chapitre 2 : La classification périodique
Compléments sur la réactivité des corps simples (pouvoir oxydant comparé des dihalogènes, expérience)
Structure du tableau périodique

Samedi 7 décembre

Devoir Surveillé n°3 sur la Cinétique chimique et les chapitres Atomes et éléments et Classification périodique des éléments

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 13

Mercredi 11 décembre (groupe 1)

TP n°7 : extraction acido-basique, séparation de l'acide benzoïque et du 2-naphtol

Expérience témoin de dissolution de l'acide benzoïque dans l'eau par ajout de soude, et de reprécipitation par ajout d'acide chlorhydrique
Rappels sur le pKa d'un couple acido-basique et sur l'utilisation d'une échelle de pKa
Principe et réalisation de l'extraction acido-basique

Techniques de base du laboratoire : filtration, lavage, séchage, évaporation d'un solvant, mesure d'une température de fusion au banc Kofler, recristallisation

Jeudi 12 décembre

Fin du chapitre 2
Comparaison expérimentale du pouvoir oxydant des halogènes (fin, vidéo sur le fluor)
Evolution du rayon atomique et de l'électronégativité, interprétation utilisant la notion de numéro atomique effectif

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 14

Mercredi 18 décembre (groupe 2)

TP n°7 : extraction acido-basique, séparation de l'acide benzoïque et du 2-naphtol

Expérience témoin de dissolution de l'acide benzoïque dans l'eau par ajout de soude, et de reprécipitation par ajout d'acide chlorhydrique
Rappels sur le pKa d'un couple acido-basique et sur l'utilisation d'une échelle de pKa
Principe et réalisation de l'extraction acido-basique

Techniques de base du laboratoire : filtration, lavage, séchage, évaporation d'un solvant, mesure d'une température de fusion au banc Kofler, recristallisation

Jeudi 19 décembre (cours de 4h)

Chapitre 3 : Les molécules
Méthode de Lewis

Mésomérie

Extensions à la règle de l'octet : composés lacunaires et hypervalents
Recherche des meilleures formules mésomères pour décrire une molécule

Géométrie moléculaire, théorie VSEPR

Moment dipolaire

Travail pour la rentrée :


Semaine 15

Mercredi 8 janvier (groupe 1)

TP n°8 : Synthèse magnésienne de l'acide benzoïque

Jeudi 9 janvier

Chapitre 4 : Forces intermoléculaires
Forces de van der Waals et liaison hydrogène
Applications

Présentation des caractéristiques des principaux solvants : polarité, permittivité relative, caractère protogène...

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 16

Mercredi 15 janvier (groupe 2)

TP n°8 : Synthèse magnésienne de l'acide benzoïque

Jeudi 16 janvier

Fin du cours sur les solvants
Compléments, catalyseur de transfert de phase

Début du cours partie Chimie organique
Chapitre 1 : Introduction à la chimie organique
Généralités sur l'origine du carbone, les molécules organiques...
La représentation topologique
Présentation des hydrocarbures (début) : alcanes

Samedi 18 janvier

Devoir Surveillé n°4 sur la partie Atomes et molécules et les mécanismes réactionnels

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 17

Mercredi 22 janvier

Suite de l'introduction à la chimie organique
Alcanes (suite), alcènes et liaison pi
Benzène et hydrocarbures aromatiques
Principaux groupes fonctionnels
Isomérie

Jeudi 23 janvier

Enjeux de la chimie organique
Extraction ou synthèse, aspects économiques, chimie verte, rendement...
Contrôle cinétique et thermodynamique

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 18

début de la deuxième période, voir cahier de textes option PC ou option PSI


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