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° 6 : du 18 au 22 octobre 2021

Programme définitif

Thermodynamique
Systèmes de composition variable : enthalpie libre et potentiel chimique (cours et exercices)

• notion de potentiel thermodynamique : cas d’un système mécanique conservatif, évolution d’un système thermodynamique, cas d’un système isolé
• enthalpie libre : étude d’une transformation isotherme et isobare, définition de G, utilisation de G, identité thermodynamique associée, relation de Gibbs - Helmholtz, gaz parfait et justification de la deuxième loi de Joule
• potentiel chimique du corps pur : corps pur diphasé et définition du potentiel chimique (variable conjuguée de la quantité de matière), identités thermodynamiques, potentiel chimique et enthalpie libre molaire, évolution spontanée du système (cas du changement d’état), propriétés du potentiel chimique (expression différentielle, influences de la température et de la pression), expressions du potentiel chimique d’un corps pur (gaz parfait et phase condensée)
• potentiel chimique d’un constituant dans un mélange : définition, identité d’Euler (admise), influences de la température et de la pression, expressions (admises) pour le gaz parfait (mélange idéal), en phase condensée en convention mélange, en phase condensée en convention solution et notion d’activité

Mécanique
Cinématique du point et dynamique du point (lois de Newton et énergie) (révisions de première année)

Potentiel d’un champ de forces - Oscillateurs (cours et révisions de première année)

• force et énergie potentielle : travail d’une force, force dérivant d’une énergie potentielle (gradient), exemples des forces newtoniennes et du rappel élastique
• champ et potentiel : champs newtoniens et potentiels (électrostatique, gravitationnel), champ de pesanteur
• énergie mécanique (rappels) : théorème de la variation d’énergie mécanique, système conservatif
• oscillateur mécanique non amorti : pendule élastique (horizontal ou vertical, équation du mouvement, étude énergétique), pendule simple (équation différentielle, approximation harmonique)
• régimes libres d’un oscillateur amorti : pseudo-périodique (équation du mouvement et étude de x(t), décrément logarithmique, bilan énergétique et facteur de qualité), apériodique critique, apériodique

Solutions aqueuses
Réactions de complexation (cours et exercices simples)

• définition, nomenclature
• complexe de stœchiométrie 1:1 : équilibre de complexation, constantes de formation et de dissociation, échelle de pK_d pour un ligand donné, domaines de prédominance des espèces, calcul de concentrations à l’équilibre
• complexes successifs : constantes successives, diagrammes de prédominance, concentrations à l’équilibre
• équilibre global : complexes intermédiaires instables, constante globale β_n et lien avec les constantes successives
• stabilité des complexes : compétition entre ions pour un même ligand, compétition entre ligands pour un même ion (et effet chélate), effet du pH (propriétés acides des aquacomplexes et propriétés basiques des ligands)

Bonnes vacances !

Semaine n° 7 : du 8 au 12 novembre 2021

Programme définitif

Mécanique
Potentiel d’un champ de forces - Oscillateurs (cours et exercices sur le régime libre)

• oscillateur mécanique non amorti : pendule élastique (horizontal ou vertical, équation du mouvement, étude énergétique), pendule simple (équation différentielle, approximation harmonique)
• régimes libres d’un oscillateur amorti : pseudo-périodique (équation du mouvement et étude de x(t), décrément logarithmique, bilan énergétique et facteur de qualité), apériodique critique, apériodique
• oscillations mécaniques forcées : passage au régime forcé, utilisation de la méthode complexe pour déterminer la solution forcée, résonances en amplitude (condition d’existence) et en vitesse

Électrocinétique
Dipôles et circuits ; régime transitoire (R,C) (révisions de première année)

Solutions aqueuses
Réactions de complexation (cours et exercices)

• définition, nomenclature
• complexe de stœchiométrie 1:1 : équilibre de complexation, constantes de formation et de dissociation, échelle de pK_d pour un ligand donné, domaines de prédominance des espèces, calcul de concentrations à l’équilibre
• complexes successifs : constantes successives, diagrammes de prédominance, concentrations à l’équilibre
• équilibre global : complexes intermédiaires instables, constante globale β_n et lien avec les constantes successives
• stabilité des complexes : compétition entre ions pour un même ligand, compétition entre ligands pour un même ion (et effet chélate), effet du pH (propriétés acides des aquacomplexes et propriétés basiques des ligands)
• titrages complexométriques : principe et exemples

Semaine n° 8 : du 15 au 19 novembre 2021

Programme prévisionnel

Mécanique
Potentiel d’un champ de forces - Oscillateurs (cours et exercices)

• oscillateur mécanique non amorti : pendule élastique (horizontal ou vertical, équation du mouvement, étude énergétique), pendule simple (équation différentielle, approximation harmonique)
• régimes libres d’un oscillateur amorti : pseudo-périodique (équation du mouvement et étude de x(t), décrément logarithmique, bilan énergétique et facteur de qualité), apériodique critique, apériodique
• oscillations mécaniques forcées : passage au régime forcé, utilisation de la méthode complexe pour déterminer la solution forcée, résonances en amplitude (condition d’existence) et en vitesse

Électrocinétique
Dipôles et circuits ; régime transitoire (R,C) (révisions de première année)

Oscillations électriques libres (cours)

• bobine inductive : relation entre intensité et tension, énergie magnétique, associations de bobines
• circuit (R,L) en régime transitoire : établissement ou rupture du courant, bilan énergétique
• oscillations du circuit (L,C) : équation différentielle et résolution, étude énergétique, analogie électromécanique
• oscillations du circuit (R,L,C) : équation différentielle, différents régimes libres, analogie électromécanique

Solutions aqueuses
Réactions de complexation (cours et exercices)

• complexe de stœchiométrie 1:1 : équilibre de complexation, constantes de formation et de dissociation, échelle de pK_d pour un ligand donné, domaines de prédominance des espèces, calcul de concentrations à l’équilibre
• complexes successifs : constantes successives, diagrammes de prédominance, concentrations à l’équilibre
• équilibre global : complexes intermédiaires instables, constante globale β_n et lien avec les constantes successives
• stabilité des complexes : compétition entre ions pour un même ligand, compétition entre ligands pour un même ion (et effet chélate), effet du pH (propriétés acides des aquacomplexes et propriétés basiques des ligands)
• titrages complexométriques : principe et exemples

Thermodynamique chimique
Grandeurs de réaction (cours)

• définitions et propriétés : grandeur de réaction Δ_rX et expression de dX, relation Δ_rX = Σ ν_i X_mi , enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction, relation Δ_rG = Δ_rH – T Δ_rS
• conditions standard : définition, état standard d’un constituant physico-chimique, état standard de référence d’un élément, réaction chimique standard, grandeurs standard de réaction, variations de Δ_rG° avec la température et approximation d’Ellingham
• grandeurs tabulées : loi de Hess, réaction standard de formation et grandeurs associées, calcul d’un Δ_rG°

Semaine n° 9 : du 22 au 26 novembre 2021

Programme prévisionnel

Mécanique
Potentiel d’un champ de forces - Oscillateurs (cours et exercices)

• oscillateur mécanique non amorti : pendule élastique (horizontal ou vertical, équation du mouvement, étude énergétique), pendule simple (équation différentielle, approximation harmonique)
• régimes libres d’un oscillateur amorti : pseudo-périodique (équation du mouvement et étude de x(t), décrément logarithmique, bilan énergétique et facteur de qualité), apériodique critique, apériodique
• oscillations mécaniques forcées : passage au régime forcé, utilisation de la méthode complexe pour déterminer la solution forcée, résonances en amplitude (condition d’existence) et en vitesse

Électrocinétique
Oscillations électriques libres (cours et exercices)

• bobine inductive : relation entre intensité et tension, énergie magnétique, associations de bobines
• circuit (R,L) en régime transitoire : établissement ou rupture du courant, bilan énergétique
• oscillations du circuit (L,C) : équation différentielle et résolution, étude énergétique, analogie électromécanique
• oscillations du circuit (R,L,C) : équation différentielle, différents régimes libres, analogie électromécanique

Oscillations électriques forcées (cours)

• le courant sinusoïdal : caractéristiques, lien entre amplitude et valeur efficace, passage au régime forcé
• notation complexe : dérivée et primitive avec les grandeurs complexes, application des lois de Kirchhoff
• impédance et admittance complexes : définitions, cas des dipôles R, L et C, lois d’associations
• exemples de réponses fréquentielles : amplitudes et déphasages pour les circuits (R,C), (C,R) et (L,C,R)

Solutions aqueuses
Réactions de complexation (cours et exercices)

• complexe de stœchiométrie 1:1 : équilibre de complexation, constantes de formation et de dissociation, échelle de pK_d pour un ligand donné, domaines de prédominance des espèces, calcul de concentrations à l’équilibre
• complexes successifs : constantes successives, diagrammes de prédominance, concentrations à l’équilibre
• équilibre global : complexes intermédiaires instables, constante globale β_n et lien avec les constantes successives
• stabilité des complexes : compétition entre ions pour un même ligand, compétition entre ligands pour un même ion (et effet chélate), effet du pH (propriétés acides des aquacomplexes et propriétés basiques des ligands)
• titrages complexométriques : principe et exemples

Thermodynamique chimique
Grandeurs de réaction (cours)

• définitions et propriétés : grandeur de réaction Δ_rX et expression de dX, relation Δ_rX = Σ ν_i X_mi , enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction, relation Δ_rG = Δ_rH – T Δ_rS
• conditions standard : définition, état standard d’un constituant physico-chimique, état standard de référence d’un élément, réaction chimique standard, grandeurs standard de réaction, variations de Δ_rG° avec la température et approximation d’Ellingham
• grandeurs tabulées : loi de Hess, réaction standard de formation et grandeurs associées, calcul d’un Δ_rG°
• applications du premier principe : transformation en réacteur monotherme et monobare, transformation adiabatique en réacteur monobare (température de flamme)

Devoir surveillé le samedi 27 novembre

• mécanique, électrocinétique
• solutions aqueuses

A suivre…

• Filtres passifs ; transports diffusifs
• Évolution et équilibre d’un système

Arrêt provisoire des colles : reprise après les écrits !

Oraux blancs du 23 mai au 10 juin 2022

Chaque étudiant passe un oral selon le choix exprimé :

• en Physique ou en Chimie
• selon les modalités de la banque choisie

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