Pour la semaine prochaine...

Programme de travail et de colles de la PCSI 3

Travail à faire pour la semaine 13 (9-14 décembre)

1. Apprendre le cours sur la cinétique chimique, jusqu'à la méthode intégrale incluse
2. Chercher et corriger les exercices 2 et 3. Le groupe GA (qui n'a pas de compte-rendu de TP à faire ce week-end... mais en aura un le week-end prochain) doit également chercher et corriger l'exercice 4
3. Groupe GA : terminer l'exploitation des données du TP5 et la rédaction du compte-rendu. Chaque binôme devra m'envoyer son fichier Libre_Office_Calc par mail, et rendre sa copie de compte-rendu jeudi prochain au début du cours

Bonne troisième séance d'Olympiades à toute l'équipe ! Tous les renseignements pratiques sont sur l'affiche à télécharger ici.

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Programme de colles

Au programme cette semaine : Atomes et molécules, chapitre 3 (forces intermoléculaires et applications aux solvants : miscibilité de solvants, dissolution d'espèces moléculaires ou ioniques, extraction liquide/liquide) et Cinétique chimique (méthodes expérimentales pour un suivi cinétique, définition des vitesses, mesures des vitesses par approximation numérique, définition d'une réaction avec ou sans ordre, loi d'Arrhenius et détermination expérimentale de ses paramètres, détermination expérimentale des ordres par méthodes différentielles ou intégrales, conditions initiales particulières pour simplifier la loi de vitesse par grand excès de réactifs ou proportions stoechiométriques)

Une colle de chimie comportera deux parties :

- une question de cours, que l'interrogateur choisira dans la liste ci-dessous. Ces différentes questions de cours doivent donc être préparées avant la colle.

- un ou deux exercices nouveaux, mais similaires aux exercices au programme de colles.

Chacune de ces deux parties (cours et exercices) sera notée sur 10 points.

N'oubliez pas d'apporter votre calculatrice à chaque colle. Vous pourrez être amenés à réaliser une régression linéaire avec votre calculatrice.

Les questions de cours à préparer cette semaine sont :

1. Les forces intermoléculaires
2. Paramètres d'un solvant : caractère protique ou aprotique, polarité, permittivité relative
3. L'extraction liquide/liquide
4. Obtention expérimentale d'une courbe cinétique (méthodes physiques ou chimiques de suivi des concentrations) ; définition des vitesses de formation ou de consommation et détermination approchée de leur valeur à partir de la courbe cinétique
5. Vitesse de réaction ; définition, loi de vitesse en concentration (réaction avec ou sans ordre)
6. Loi d'Arrhenius et détermination expérimentale de ses paramètres
7. Pour une réaction avec ordre mettant en jeu deux réactifs A et B, choix de conditions initiales particulières pour déterminer l'ordre partiel par rapport à un réactif ou directement l'ordre global par un suivi cinétique
8. Méthode différentielle (ou méthode des tangentes) pour déterminer l'ordre et la constante cinétique d'une réaction de décomposition de A admettant un ordre
9. Principe de la méthode intégrale pour une réaction de décomposition de A admettant un ordre égal à 0 ou 1 ou 2 (pour chaque cas : établissement de la loi temporelle et présentation de la méthode pour vérifier cet ordre envisagé à partir d'un suivi expérimental de la concentration de A en fonction du temps)

Notes pour les colleurs :
Les forces intermoléculaires ont été vues : aucune formule d'énergie potentielle n'est à retenir par coeur, mais les rôles qualitatifs de la polarité et de la polarisabilité sur l'intensité des forces de van der Waals est à connaître.
Les applications vues concernent les différents arguments pour interpréter la miscibilité ou non de solvants, ou des solubilités comparées d'espèces moléculaires ou ioniques.
L'interprétation de températures de changement d'état n'a pas été vue (cela sera fait ultérieurement).

En cinétique, l'essentiel du cours sur la loi d'Arrhenius et la détermination expérimentale des ordres a maintenant été traité à l'exception du temps de demi-réaction.
Les applications seront vues progressivement en TP et en exercices... Choisissez des exercices assez proches du cours pour l'instant et n'hésitez pas à donner des conseils méthodologiques aux étudiants pour obtenir la loi modèle à vérifier...
L'exploitation de données a été vue en détails : obtention d'une loi modèle affine ou linéaire, tracé d'un graphe avec barres d'incertitudes, réalisation d'une régression linéaire et détermination des résidus normalisés, validation d'un comportement affine ou linéaire d'un nuage de points, détermination du coefficient de proportionnalité d'une loi linéaire et de son incertitude, ou des paramètres d'une loi affine et de leur incertitude par régression linéaire et méthode de Monte Carlo.