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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 3 septembre

Début du cours partie Transformations de la matière
Chapitre 1 : Description des systèmes physico-chimiques
Système, espèces chimiques et entités chimiques, phases, constituants physico-chimiques, exemples

Pression, température, masse volumique, densité...

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

Mercredi 5 septembre

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

Jeudi 6 septembre

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

Transformations physiques, chimiques ou nucléaires, exemples
Expérience du sodium sur l'eau

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 2

Mercredi 12 septembre (groupe 2)

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

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

Jeudi 13 septembre

Chapitre 2 : évolution et équilibre

Réactions chimiques et symbolisation par une équation
Réactions simultanées, parallèles ou successives

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

Activité d'un constituant physico-chimique

Vendredi 14 septembre

Devoir Surveillé d'une heure sur le chapitre 1

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 3

Mercredi 19 septembre (groupe 1)

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

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

Jeudi 20 septembre

Quotient réactionnel
Loi de l'équilibre chimique

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

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 4

Mercredi 26 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 27 septembre

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
Définition de la vitesse d'une réaction

Facteurs cinétiques
Réactions avec ordre ou sans ordre

Vendredi 28 septembre

Suite du chapitre 1 de cinétique

Loi d'Arrhenius, validation expérimentale et détermination de ses paramètres

Détermination expérimentale des ordres : situation de dégénérescence de l'ordre ou de proportions stoechiométriques
Méthodes différentielles : méthode des tangentes et méthode des vitesses initiales
Méthode intégrale de vérification des ordres 0, 1 ou 2

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 5

Mercredi 3 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 4 octobre

Suite et fin du chapitre 1 de cinétique chimique
Correction d'exercices
Compléments sur la méthode intégrale
Temps de demi-réaction
Méthode des vitesses initiales, expérience de cours : horloge à iode

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

Correction de l'approche documentaire sur les fluides supercritiques

Samedi 6 octobre

Devoir Surveillé n°1 sur la partie Transformations de la matière et le début de la Cinétique chimique

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 6

Mercredi 10 octobre (groupe 2)

TP n°3 : Cinétique de la décoloration du bleu de bromophénol
Mise en oeuvre d'un suivi cinétique par spectrophotométrie
Détermination d'un ordre par la méthode des tangentes et vérification par la méthode intégrale

Jeudi 11 octobre

Correction de l'exercice 9 sur les RCPA en série

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

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 7

Mercredi 17 octobre (groupe 1)

TP n°3 : Cinétique de la décoloration du bleu de bromophénol
Mise en oeuvre d'un suivi cinétique par spectrophotométrie
Détermination d'un ordre par la méthode des tangentes et vérification par la méthode intégrale

Jeudi 18 octobre

Bilan sur les suivis cinétiques par spectrophotométrie

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

Travail pour la rentrée :


Semaine 8

Mercredi 7 novembre (groupe 2)

TP n°4 : Cinétique de l'hydrolyse du chlorure de tertiobutyle

Détermination expérimentale d'un ordre, d'une énergie d'activation, et du rôle du solvant sur la cinétique

Jeudi 8 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

Lundi 12 novembre (groupe 2 puis groupe 1)

Séance de travaux dirigés consacrée à la résolution des mécanismes réactionnels

Présentation et utilisation de l'AEQS

Mercredi 14 novembre (groupe 1)

TP n°4 : Cinétique de l'hydrolyse du chlorure de tertiobutyle

Détermination expérimentale d'un ordre, d'une énergie d'activation, et du rôle du solvant sur la cinétique

Jeudi 15 novembre

Chapitre 3, suite et fin

Etablissement d'une loi de vitesse et comparaison avec la loi expérimentale
Interprétation du rôle d'un catalyseur
Réactions jumelles : contrôle cinétique et contrôle thermodynamique

Début du cours partie Atomes et molécules
Chapitre 1 : Atomes et éléments

Révisions et compléments sur la constitution d'un atome et la stabilité des nucléides

Samedi 17 novembre

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

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 10

Mercredi 21 novembre (groupe 2)

TP n°5 : Classification périodique des éléments

Électronégativité. Corps simples, métaux et non métaux. Expériences de combustion.
Classement des halogènes par pouvoir oxydant croissant.

Jeudi 22 novembre

Suite du chapitre 1 :
Bref historique sur la découverte des éléments, l'atomisme et le tableau de Mendeleiev
Constitution d'un atome, isotopes, radioactivité, mole et masse molaire...
Correction de l'approche documentaire sur les radionucléides

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 11

Mercredi 28 novembre (groupe 1)

TP n°5 : Classification périodique des éléments

Électronégativité. Corps simples, métaux et non métaux. Expériences de combustion.
Classement des halogènes par pouvoir oxydant croissant.

Jeudi 29 novembre

Suite du chapitre 1 : Atomes et éléments
Spectroscopies et quantification de l'énergie
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 5 décembre (groupe 1 puis groupe 2)

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

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 6 décembre

Fin du chapitre 1
Électrons de coeur et de valence
Configuration électronique des ions monoatomiques

Chapitre 2 : La classification périodique
Compléments sur la réactivité des corps simples (vidéos phosphore, potassium, fluor ; expérience de cours du magnésium dans l'acide chlorhydrique)
Structure du tableau périodique

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 13

Mercredi 12 décembre (groupe 1)

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

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

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

Jeudi 13 décembre

Fin du chapitre 2
Evolution du rayon atomique et de l'électronégativité, interprétation utilisant la notion de numéro atomique effectif

Chapitre 3 : Les molécules
Méthode de Lewis

Travail pour la semaine prochaine :


Semaine 14


Semaine 15


Semaine 16


Semaine 17


Semaine 18


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