Programmes Physique-Chimie

vendredi 20 janvier 2017
par  Nicolas Sard

Un doute sur le programme officiel ? Les liens pour le consulter sont sur cette page !

"Programme définitif" permet d’obtenir le programme de la semaine en pdf.


Colles en "mode concours G2E"

Durant les semaines 1 à 4, un-e étudiant-e de chaque groupe passe en "mode concours G2E" :

  • 20 minutes pour préparer, sur table, une question de cours et un exercice (une partie porte sur la Physique et l’autre sur la Chimie)
  • 20 minutes pour leur présentation au tableau
  • Une autre question de cours, un autre exercice ou des questions supplémentaires sur l’exercice posé complètent ensuite l’interrogation.

Colles en "mode concours Agro"

Durant les semaines 5 à 22, un-e étudiant-e de chaque groupe passe en "mode concours Agro" :

  • 15 minutes (à peine) pour préparer, sur table, un sujet "argumentation et échange", en Physique ou en Chimie
  • 30 minutes environ pour la présentation et la discussion au tableau
  • Une question sur un autre sujet peut compléter l’interrogation.

Semaine n° 14 : du 16 au 20 janvier 2017

Programme définitif

Ondes
Propagation des ondes acoustiques (cours et exercices simples)

  • ondes acoustiques : nature, célérité, spectre acoustique
  • étude de la propagation : déplacement et surpression du milieu, approximation acoustique, notion d’impédance acoustique, intensité acoustique (puissance acoustique transportée, intensité et niveau sonore)
  • dioptre acoustique : définition, étude en incidence normale, coefficients de réflexion et de transmission en puissance (expressions non exigibles) et conséquences pratiques pour la propagation du son, écho sonore, application à la mesure de distances, application à l’échographie
  • effet Doppler : définition, expression du décalage de fréquence, application à la mesure de vitesse, couplage avec l’échographie

Thermodynamique
Transport convectif de masse et d’énergie (cours)

  • bilan de matière : système ouvert, surface et volume de contrôle, débits volumique et massique, bilan massique
  • premier principe pour un système ouvert : bilan énergétique en régime stationnaire et premier principe industriel
  • applications : exemples de machines à gaz (compresseur, turbine, chambre de combustion, tuyère)

Solutions aqueuses
Équilibres hétérogènes de précipitation (cours et exercices)

  • précipitation d’un sel : principe, produit de solubilité, condition de précipitation, domaine d’existence
  • solubilité et facteurs de solubilité : définition de la solubilité, solubilité dans l’eau pure (ions indifférents dans l’eau, anion basique), effet de la température, effet d’ion commun, précipitation compétitive (deux cations pour un même anion et inversement)
  • pH et précipitation : principe et lecture de courbes logs = f(pH), exemple des carbonates, hydroxydes amphotères
  • complexation et précipitation : principe et exemple
  • dosages par précipitation : exemples d’halogénures dosés par Ag+ (et méthode de Mohr), de cations métalliques (initialement en milieu acide) dosés par HO-, interprétation et exploitation de points anguleux

Réactions électrochimiques (cours et révisions de première année)

  • accepteurs et donneurs d’électrons : transfert d’électrons, couple oxydant / réducteur, nombres d’oxydation, stœchiométrie d’une réaction redox
  • potentiel d’oxydoréduction : fonctionnement d’une pile électrochimique (exemple de la pile Daniell), anode et cathode, potentiel d’électrode, bilan énergétique d’une pile et relation ΔrG = n F e (démonstration non exigible), formule de Nernst (admise), enthalpie libre de réduction électronique
  • échelle de potentiels : référence et ESH, mesure des potentiels, échelle de potentiels standard

Semaine n° 15 : du 23 au 27 janvier 2017

Programme définitif

Ondes
Propagation des ondes acoustiques (cours et exercices)

  • ondes acoustiques : nature, célérité, spectre acoustique
  • étude de la propagation : déplacement et surpression du milieu, approximation acoustique, notion d’impédance acoustique, intensité acoustique (puissance acoustique transportée, intensité et niveau sonore)
  • dioptre acoustique : définition, étude en incidence normale, coefficients de réflexion et de transmission en puissance (expressions non exigibles) et conséquences pratiques pour la propagation du son, écho sonore, application à la mesure de distances, application à l’échographie
  • effet Doppler : définition, expression du décalage de fréquence, application à la mesure de vitesse, couplage avec l’échographie

Thermodynamique
Transport convectif de masse et d’énergie (cours et exercices)

  • bilan de matière : système ouvert, surface et volume de contrôle, débits volumique et massique, bilan massique
  • premier principe pour un système ouvert : bilan énergétique en régime stationnaire et premier principe industriel
  • applications : exemples de machines à gaz (compresseur, turbine, chambre de combustion, tuyère), machines hydrauliques, détente de Joule – Thomson

Mécanique
Statique des fluides (cours et révisions de première année)

  • le milieu fluide : état fluide, échelles d’étude, notion de particule fluide, fluide au repos
  • pression au sein d’un fluide au repos : résultante des forces pressantes sur une particule fluide et densité volumique des forces pressantes, équation locale de la statique des fluides, équation fondamentale de la statique des fluides, surfaces isobares, cas d’un fluide incompressible

Solutions aqueuses
Équilibres hétérogènes de précipitation (cours et exercices)

  • précipitation d’un sel : principe, produit de solubilité, condition de précipitation, domaine d’existence
  • solubilité et facteurs de solubilité : définition de la solubilité, solubilité dans l’eau pure (ions indifférents dans l’eau, anion basique), effet de la température, effet d’ion commun, précipitation compétitive (deux cations pour un même anion et inversement)
  • pH et précipitation : principe et lecture de courbes logs = f(pH), exemple des carbonates, hydroxydes amphotères
  • complexation et précipitation : principe et exemple
  • dosages par précipitation : exemples d’halogénures dosés par Ag+ (et méthode de Mohr), de cations métalliques (initialement en milieu acide) dosés par HO-, interprétation et exploitation de points anguleux

Réactions électrochimiques (cours et révisions de première année)

  • accepteurs et donneurs d’électrons : transfert d’électrons, couple oxydant / réducteur, nombres d’oxydation, stœchiométrie d’une réaction redox
  • potentiel d’oxydoréduction : fonctionnement d’une pile électrochimique (exemple de la pile Daniell), anode et cathode, potentiel d’électrode, bilan énergétique d’une pile et relation ΔrG = n F e (démonstration non exigible), formule de Nernst (admise), enthalpie libre de réduction électronique
  • échelle de potentiels : référence et ESH, mesure des potentiels, échelle de potentiels standard
  • force électromotrice et grandeurs thermodynamiques : fonctionnement et usure de la pile (quantité d’électricité débitée), lien entre constante d’équilibre et fém standard, variation de la fém avec la température
  • différents types d’électrodes : première, deuxième et troisième espèces, électrode de verre

Semaine n° 16 : du 30 janvier au 3 février 2017

Programme prévisionnel

Ondes
Propagation des ondes acoustiques (cours et exercices)

  • ondes acoustiques : nature, célérité, spectre acoustique
  • étude de la propagation : déplacement et surpression du milieu, approximation acoustique, notion d’impédance acoustique, intensité acoustique (puissance acoustique transportée, intensité et niveau sonore)
  • dioptre acoustique : définition, étude en incidence normale, coefficients de réflexion et de transmission en puissance (expressions non exigibles) et conséquences pratiques pour la propagation du son, écho sonore, application à la mesure de distances, application à l’échographie
  • effet Doppler : définition, expression du décalage de fréquence, application à la mesure de vitesse, couplage avec l’échographie

Thermodynamique
Transport convectif de masse et d’énergie (cours et exercices)

  • bilan de matière : système ouvert, surface et volume de contrôle, débits volumique et massique, bilan massique
  • premier principe pour un système ouvert : bilan énergétique en régime stationnaire et premier principe industriel
  • applications : exemples de machines à gaz (compresseur, turbine, chambre de combustion, tuyère), machines hydrauliques, détente de Joule – Thomson

Mécanique
Statique des fluides (cours et révisions de première année)

  • le milieu fluide : état fluide, échelles d’étude, notion de particule fluide, fluide au repos
  • pression au sein d’un fluide au repos : résultante des forces pressantes sur une particule fluide et densité volumique des forces pressantes, équation locale de la statique des fluides, équation fondamentale de la statique des fluides, surfaces isobares, cas d’un fluide incompressible, cas d’un fluide compressible (atmosphère isotherme)
  • résultante des forces pressantes : paroi plane soumise à une pression uniforme, pression différentielle
  • théorème d’Archimède : poussée d’Archimède, démonstration du théorème, poids apparent

Cinématique des fluides (cours)

  • champ des vitesses d’un écoulement : description eulérienne de l’écoulement, vitesse locale et champ des vitesses, lignes et tubes de courant
  • écoulements permanent, unidimensionnel, unidirectionnel
  • débits volumique et massique : définitions, conservation de la masse, conservation du débit massique pour un écoulement permanent ou un fluide incompressible (et conservation du débit volumique dans ce cas)

Solutions aqueuses
Réactions électrochimiques (cours et exercices)

  • accepteurs et donneurs d’électrons : transfert d’électrons, couple oxydant / réducteur, nombres d’oxydation, stœchiométrie d’une réaction redox
  • potentiel d’oxydoréduction : fonctionnement d’une pile électrochimique (exemple de la pile Daniell), anode et cathode, potentiel d’électrode, bilan énergétique d’une pile et relation ΔrG = n F e (démonstration non exigible), formule de Nernst (admise), enthalpie libre de réduction électronique
  • échelle de potentiels : référence et ESH, mesure des potentiels, échelle de potentiels standard
  • force électromotrice et grandeurs thermodynamiques : fonctionnement et usure de la pile (quantité d’électricité débitée), lien entre constante d’équilibre et fém standard, variation de la fém avec la température
  • différents types d’électrodes : première, deuxième et troisième espèces, électrode de verre

Équilibres redox en solution (cours et révisions de première année)

  • diagrammes de prédominance ou d’existence : composés solubles ou non
  • réactions redox en solution : prévision du sens d’évolution, équilibre et unicité du potentiel
  • influence du pH : couples dans lesquels intervient H+ (ou HO-), modification de la nature du couple par propriétés acido-basiques, couples de l’eau
  • influence de la complexation (modification du pouvoir oxydant ou réducteur, stabilisation d’un n.o., détermination expérimentale d’une constante de formation) ou de la précipitation (modification du pouvoir oxydant ou réducteur, détermination expérimentale d’un produit de solubilité)
  • dosages par oxydoréduction : principe, évolution du potentiel

Semaine n° 17 : du 6 au 10 février 2017

Programme prévisionnel

Thermodynamique
Transport convectif de masse et d’énergie (cours et exercices)

  • bilan de matière : système ouvert, surface et volume de contrôle, débits volumique et massique, bilan massique
  • premier principe pour un système ouvert : bilan énergétique en régime stationnaire et premier principe industriel
  • applications : exemples de machines à gaz (compresseur, turbine, chambre de combustion, tuyère), machines hydrauliques, détente de Joule – Thomson

Mécanique
Statique des fluides (cours et exercices)

  • le milieu fluide : état fluide, échelles d’étude, notion de particule fluide, fluide au repos
  • pression au sein d’un fluide au repos : résultante des forces pressantes sur une particule fluide et densité volumique des forces pressantes, équation locale de la statique des fluides, équation fondamentale de la statique des fluides, surfaces isobares, cas d’un fluide incompressible, cas d’un fluide compressible (atmosphère isotherme)
  • résultante des forces pressantes : paroi plane soumise à une pression uniforme, pression différentielle
  • théorème d’Archimède : poussée d’Archimède, démonstration du théorème, poids apparent

Cinématique des fluides (cours et exercices)

  • champ des vitesses d’un écoulement : description eulérienne de l’écoulement, vitesse locale et champ des vitesses, lignes et tubes de courant
  • écoulements permanent, unidimensionnel, unidirectionnel
  • débits volumique et massique : définitions, conservation de la masse, conservation du débit massique pour un écoulement permanent ou un fluide incompressible (et conservation du débit volumique dans ce cas)

Bilan énergétique en dynamique des fluides (cours)

  • bilan d’énergie mécanique pour un fluide en écoulement : cas d’un fluide incompressible en écoulement permanent et isotherme, notion de charge, lien avec la thermodynamique
  • écoulement de fluide à travers une machine : pompe ou turbine
  • fluide parfait et relation de Bernoulli : énoncé, conservation de la charge (et de la charge hydraulique)

Solutions aqueuses
Réactions électrochimiques (cours et exercices)

  • accepteurs et donneurs d’électrons : transfert d’électrons, couple oxydant / réducteur, nombres d’oxydation, stœchiométrie d’une réaction redox
  • potentiel d’oxydoréduction : fonctionnement d’une pile électrochimique (exemple de la pile Daniell), anode et cathode, potentiel d’électrode, bilan énergétique d’une pile et relation ΔrG = n F e (démonstration non exigible), formule de Nernst (admise), enthalpie libre de réduction électronique
  • échelle de potentiels : référence et ESH, mesure des potentiels, échelle de potentiels standard
  • force électromotrice et grandeurs thermodynamiques : fonctionnement et usure de la pile (quantité d’électricité débitée), lien entre constante d’équilibre et fém standard, variation de la fém avec la température
  • différents types d’électrodes : première, deuxième et troisième espèces, électrode de verre

Équilibres redox en solution (cours et exercices)

  • diagrammes de prédominance ou d’existence : composés solubles ou non
  • réactions redox en solution : prévision du sens d’évolution, équilibre et unicité du potentiel
  • influence du pH : couples dans lesquels intervient H+ (ou HO-), modification de la nature du couple par propriétés acido-basiques, couples de l’eau
  • influence de la complexation (modification du pouvoir oxydant ou réducteur, stabilisation d’un n.o., détermination expérimentale d’une constante de formation) ou de la précipitation (modification du pouvoir oxydant ou réducteur, détermination expérimentale d’un produit de solubilité)
  • dosages par oxydoréduction : principe, évolution du potentiel

Chimie organique
Tout le programme déjà vu (révisions)

Création de liaisons C-C ou C=C à partir d’un composé carbonylé ou carboxylé (cours)

  • propriétés électrophiles des composés carbonylés : réaction avec le cyanure, réaction de Wittig (déroulement)
    le mécanisme de la réaction entre le carbonylé et l’ylure ainsi que la stéréochimie sont hors programme
  • aldolisation : tautomérie, formation et réactivité des énolates, aldolisation (mécanisme), aldolisation croisée

Devoir surveillé le samedi 11 février

  • thermodynamique : transports conductifs et convectifs
  • ondes
  • mécanique des fluides

A suivre…

  • Applications de la relation de Bernoulli, fluides visqueux
  • Crotonisation, alkylation des énolates et synthèse malonique, réactions radicalaires

Arrêt (provisoire) des colles : reprise après les écrits !


Oraux blancs du 22 mai au 16 juin 2017

Chaque étudiant passe un oral selon le choix exprimé :

  • en Physique ou en Chimie
  • selon les modalités de la banque Agro-Véto ou selon celles de la banque G2E

Voir le planning


Documents joints

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