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Résultat du devoir en temps limité de chimie n°7 3 avril 2013

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Le devoir n’a pas été réussi, avec une moyenne de 9,1/20. La moyenne est atteinte par seulement 16 élèves, et 1 a entre 9 et 10.

Chimie organique.

C’est la cause principale des mauvaises notes au devoir. C’était le troisième devoir sur la chimie organique, et il me semble que dorénavant quelques points devraient être acquis. L’époxyde de la première question comportait deux atomes de carbone asymétriques portant les mêmes substituants, et n’avaient donc que trois stéréoisomères de configuration au lieu des quatre attendus : l’un est le stéréoisomères meso achiral et de configuration RS. Je rappelle à ce sujet qu’un composé meso est un stéréoisomère particulier possédant des carbones asymétriques mais qui est achiral, ce n’est pas une molécule dont l’un des stéréoisomères est achiral comme beaucoup me l’ont écrit.

Le mécanisme de la formation de l’oxirane par action d’une base sur le 2-bromoéthanol a été plutôt mal traité et maltraité. D’une part, comment s’en sortir si on place les groupes Br et OH sur le même carbone ? D’autre part, je m’insurge qu’après 3 mois de chimie organique, on ose encore écrire des carbocations primaires. Que dois-je faire pour que ça cesse ? A moins de stabilisation particulière principalement par effet mésomère, un carbocation primaire est très instable.

La suite a été peu abordée, malgré la présence de questions tout à fait faisables.

Cinétique chimique.

Les trois premières questions, sur une réaction du premier ordre, étaient quasiment du cours.
Je constate que l’établissement de la loi cinétique est connue, mais je regrette que dans quelques copies, on ait voulu établir une loi générale avec un coefficient stoechiométrique α, qui n’a jamais été défini, et dont on se fichait éperdument. La notation a pour le coef stoechio du réactif n’est absolument pas universellement connue. Répondez à la question posée, et pas à une autre. La formule du temps de demi-réaction n’a pas non plus posé de problème particulier.

La détermination de l’ordre a en revanche été plus problématique. Les deux expériences diffèrent d’un facteur 2 (soit 100% de plus dans le bécher 2 par rapport au bécher 1) par la concentration initiale dans les deux béchers, et les temps de demi-réaction sont différents de 5s sur 550s, soit moins de 1%. Il est donc logique de considérer les temps de demi-réaction identiques dans les deux expériences. On peut alors conclure que c’est du premier ordre, et on a donc le droit d’appliquer la formule du temps de demi-réaction établie précédemment.
Tous ceux qui ont expliqué que le temps de demi-réaction n’était pas le même dans les deux béchers, donc qu’il dépend de la concentration initiale, mais qui ont quand même appliqué t1/2 = ln2 / k sont quand même gonflés, puisqu’ils appliquent une formule valable pour le premier ordre après avoir expliqué que l’ordre n’était pas 1. Il faut un peu de clairvoyance dans la lecture des sujets de devoir. Si on vous fait établir une formule de temps de demi-réaction pour le premier ordre, et qu’on vous demande après de trouver l’ordre à partir du temps de demi-réaction … je vous laisse conclure.
Notons que tous ceux qui ont calculé la constante de vitesse pour les deux expériences, et qui ont conclu qu’elle n’était pas identique n’ont pas appris correctement le cours. k ne dépend que de T, et est fatalement la même pour les deux expériences qui sont faites à la même température. Du reste, je peux dire la même chose de ceux qui ont conclu qu’elle était la même.

La détermination de l’énergie d’activation n’a pas été correctement faite par tout le monde, ce qui est navrant. Dans plusieurs copies, on m’a  prétendu que la pente d’une droite est obtenue par le rapport  Δx/Δy. D’autre part, moins d’un quart des élèves connait l’unité de l’énergie d’activation, ce qui est tout bonnement lamentable.

La seconde partie a été diversement abordée. Elle nécessitait d’avoir une vue d’ensemble de l’exercice. Tout le problème tend à montrer qu’il s’agit d’une réaction du second ordre, dont la vitesse fait intervenir la concentration de l’halogénoalcane ET du nucléophile. Cela fait penser à une SN2, dans l’étape cinétiquement limitante de laquelle les deux réactifs interviennent ; la réponse à la première question doit donc être en accord avec cette conclusion future, et il faut trouver le bon argument (ici : halogénoalcane primaire et bon nucléophile).
D’autre part, la résolution du problème nécessitait de se représenter concrètement la suite des opérations. Ainsi, l »éthoxyéthane peu polaire ne peut pas être invoqué pour discuter du mécanisme, puisqu’il est introduit à la fin de la réaction dans le mélange destiné à la stopper. De même, l’acide sulfurique n’est pas un catalyseur, mais bien destiné à stopper la réaction (en transformant l’éthanolate bon nucléophile en éthanol mauvais nucléophile). Il ne faut pas répéter comme un perroquet ce qui a été dit en TP : il n’y a pas de complexe qui se forme, ni de réaction rédox pour laquelle il y a des H+ à fournir.
Enfin, il faut bien distinguer les deux réactions : celle dont on étudie la cinétique (la SN) et la réaction de dosage qui sert à mesurer la concentration des ions chlorure (donc à mesurer l’avancement volumique de la SN).
Notons que le rôle de la température a été totalement incompris par la plupart d’entre vous. Préparer les ampoule à basse température ne sert pas à éviter une élimination (il n’y a pas de H en β), surtout qu’ensuite on porte les ampoules dans un thermostat. On prépare les ampoules à basse température pour que la réaction ne démarre pas ou peu, et on déclenche le chrono quand on porte les ampoules à une température plus élevée dans le thermostat.

Je me permets d’être surpris que la question 6 ait été si maltraitée. On a deux solutions, une de A et une de B, dont les concentrations sont connues. On prélève 9 mL de la première et 1 mL de la seconde et on les mélange. La réaction peut alors commencer. Ce qui est important c’est les concentrations de A et de B une fois le mélange fait quand la réaction démarre. Il s’agit d’un problème de dilution, qui relève du programme de seconde, qu’on ne va pas refaire en première année de prépa.

Peu d’étudiant ont établi l’équation différentielle, et seule une poignée l’a (correctement) résolue. Je n’ai eu la vérification de l’ordre et la constante de vitesse que dans 2 copies (où la réponse est d’ailleurs juste). On va dire que la cinétique était trop fraiche.

Correction du devoir en temps limité de physique n°6 16 mars 2013

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Le devoir de physique a été diversement réussi, avec un grand écart sur les notes, puisque je n’ai pu faire autrement que mettre 23,5 à la meilleure copie, faute de quoi la moyenne eût été trop basse. Celle-ci s’établit à 11/20 ; 27 copies ont une note supérieure à 10, et 4 ont entre 9 et 10.

Congélation d’un aliment

Ce problème ne présentait aucune difficulté. L’équation différentielle a été établie correctement par à peu près tout le monde, même si on peut déplorer quelques patouillages dans la justification. Rappelons que pour une transformation isobare, dH = δQ est applicable par coeur sans justification (autre que de dire que c’est isobare). Cela ne doit pas vous faire croire que la thermodynamique soit facile ; dans un sujet d’écrit ou d’oral, on vous aurait simplement demandé d’établir l’équation donnant la température en fonction du temps, à vous de faire tout le travail (trouver l’équation différentielle et l’intégrer proprement).
A propos de l’intégration, on peut déplorer que trop peu d’entre vous soient encore capables de faire ce qui ne vous posait pas de problème en décembre : une équation différentielle du premier ordre à coefficients constants, comme pour un circuit RC. Il apparait d’ailleurs une constante de temps du genre RC, sauf que C est la capacité thermique et R la résistance thermique.
Cela nous amène naturellement à parler de la constante de temps, qui apparaissait d’une part dans une exponentielle de la forme exp(-t/τ), montrant de façon évidente que tau est homogène à un temps. Comme d’autre part on avait une expression de la forme dt/mcR, il est à peu près évident que mcR est homogène à un temps. Réussir dans ces conditions à dire que τ est l’inverse de mcR, c’est navrant ! L’analyse dimensionnelle est très fructueuse lorsqu’on consent à la faire proprement.

Au cours du refroidissement du solide, l’équation est de la même forme, mais la constante de temps n’est pas la même puisque la capacité thermique du solide est différente de celle du liquide.

La chaleur échangée lors du changement d’état a bien été identifiée à ΔH, mais le signe négatif a été trop souvent oublié dans l’expression de ΔH en fonction de la chaleur latente de fusion : on ne fait pas une fusion mais une congélation.

Enfin, je suis navré de voir que, même avec les expressions exactes, les applications numériques soient à ce point sabotées. Qui a dit qu’une formule appliquée avec les unités du système international pouvait faire sortir un temps en heures ou en minutes ? Que l’unité légale du temps soit la seconde, c’est impardonnable de ne pas le savoir.

L’équilibre liquide-vapeur de l’eau

Dans l’ensemble, la lecture des diagrammes en coordonnées (T, P) et (P, v) est correcte, ce qui est bien. Je n’ai pas été casse-pieds et je n’ai pas compté faux lorsque la pente de la courbe de fusion était positive dans le diagramme de phases ; je vous rappelle néanmoins que cette pente est négative dans le cas de l’eau, qui est une exception. Cela dit, le positionnement des points B et D sur le diagramme de phases mériterait que vous y reveniez un peu : les deux points sont confondus puisqu’ils sont tous les deux sur la courbe de vaporisation à la température T1.
Je ne peux que vous inciter à lire attentivement les questions de sorte à y répondre complètement et précisément. Lorsqu’on demande le volume du systèmes aux points B et D, on attend un volume (en m3) et non pas un volume massique (en m3/kg). Remarquons au passage que multiplier par 0,5 sans erreur relève de l’exploit pour un certain nombre d’entre vous.

La détermination de la pression au point E n’a pas été un succès, ce qui n’est pas à votre honneur dans la mesure où un tel exercice a été fait en TD. Dans une expression du genre dv = – χ v dP, l’intégration nécessite de séparer les variables dv/v = – χ dP, ou alors d’intégrer directement à condition de faire clairement une hypothèse pertinente sur la très faible variation du volume.

Je m’étonne d’un aussi faible nombre de réponse (bonne ou juste) à la question 6, qui ne nécessitait que d’appliquer le théorème des moments par simple lecture de la courbe. Aucune difficulté donc, sinon de connaitre la formule.

Je suis heureux de constater que la question 7 a été plutôt bien traitée, et que la majorité d’entre vous a compris comment on réalise une transformation isotherme. Il reste cependant quelques irréductibles qui confondent isotherme et adiabatique, et pour ceux-là, il va falloir régler ça au plus vite, car c’est une erreur qui ne pardonne pas.

Les calculs de travaux et l’application du premier principe n’ont pas été couronnés de succès, mais d’un autre côté je sais par expérience qu’il est rare que le premier devoir sur le sujet soit très réussi.
Je me permettrais tout de même de faire remarquer qu’il n’est pas question de calculer le travail ou la variation d’énergie interne de la même façon entre B et D où le système est biphasique, qu’entre A et B où le système est un gaz parfait. Cela reviendrait à appliquer l’équation des gaz parfaits à un mélange de vapeur et de liquide, ce qui fait désordre.

Notons pour finir que la dernière question du problème était un peu limite (c’est le danger de faire des copier-coller en écrivant un sujet de devoir). Comme un mien collègue, dont le cerveau est nettement plus performant que le mien, me le faisait remarquer, il est assez tendancieux de faire calculer un travail des forces pressantes sur une phase condensée (donc de considérer que le volume varie) et dans le même temps de faire supposer que l’énergie interne de ladite phase condensée est constante car la température l’est, autrement dit de négliger le terme en dV dans l’expression de dU. Je pressens bien que c’est à cause de cela que tout le monde n’a pas eu 20. Mea culpa.

Correction du devoir en temps limité de chimie n°6 16 mars 2013

Posted by NiCl2 in BCPST, devoir.
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Le devoir de chimie est moyennement réussi, avec une moyenne de 10,8/20, un peu inférieure à ce que j’attendais. La moyenne est atteinte par 26 copies, et 5 ont entre 9 et 10.

Une remarque très générale pour commencer, concernant la manière d’écrire les mécanismes. Je sais qu’en biologie, il est tout à fait admis de faire plein de flèches pour montrer qu’il se passe plein de choses au cours d’une réaction. Cependant, en chimie, il est d’usage de décomposer un processus réactionnel en une suite de processus élémentaires (les étapes de la réaction), sachant qu’au cours d’une étape, il est rarissime qu’il se passe plus d’une seule chose. Si on prend l’exemple de la réaction passant de A à B dans le problème sur la méthylation, on a successivement une SN2 puis une réaction acido-basique. Bien sûr, lorsque la réaction a lieu dans le site actif d’une enzyme, il se peut que les étapes d’un mécanisme soit quasiment simultanées du fait de l’organisation spatiale des espèces en réaction, mais c’est justement pour cela qu’une enzyme accélère tant les réactions !
D’autre part, je ne saurais trop insister sur la signification des flèches : une flèche part d’un doublet d’électrons pour arriver sur un atome, signifiant par là que les électrons de ce doublet sont mis en partage avec cet atome ou carrément relocalisés sur cet atome. Une flèche a donc un commencement clairement identifiable et une extrémité tout aussi clairement identifiable, faute de quoi les points ne seront pas identifiables, eux.

Concernant les réactions de méthylation.

Je ne peux que déplorer que trop d’élèves aient invoqué une réaction de SN1 avec l’iodure de méthyle, et n’aient pas du tout été gênés d’écrire un carbocation CH3+, qui soit dit en passant n’est même pas primaire puisque le carbone lacunaire n’est lié à aucun carbone. Je pense que nous avons assez insisté sur la stabilité des carbocations pour pouvoir m’insurger, voire me fâcher, contre de telles absurdités. Il arrive un moment où il faut avoir quelques réflexes, faute de quoi vous courez à la catastrophe.

Je rappelle également que la différence de réactivité entre les liaisons CCl et CI n’est pas une question de polarité, car la liaison CCl est davantage polarisée que la liaison CI (le chlore est plus électronégatif que l’iode) ; c’est une question de polarisabilité (le nuage électronique de CI est plus déformable que celui de CCl). Ce n’est pas du tout la même chose, et cela aussi, il va falloir que ça entre dans vos petits crânes.

Je suis un peu déçu des réponses aux questions 5 et 7. Tout d’abord, il est tout de même curieux que vous fassiez exactement le même mécanisme sur les composés A et C, alors que l’énoncé invitait à expliquer pourquoi ce n’était pas la même chose. Un peu de bon sens que diable ! La réaction de A à B était parfaitement classique : une SN2 avec un nucléophile portant un H labile, suivie d’une réaction acido-basique pour arracher le H sur l’ammonium. Les invocations comme quoi l’ion hydrogénocarbonate serait nucléophile sont navrantes dans la mesure où ce point a déjà été évoqué plusieurs fois, y compris récemment en TP.
La discussion sur la réactivité du composé C a été totalement sabotée. Quasiment personne n’a été capable de dire que le doublet sur l’azote était conjugué avec le doublet pi de la liaison carbonyle, et que de ce fait, l’azote était beaucoup moins nucléophile que dans A. Il me semble pourtant que c’est précisément sur une amine et un amide que j’ai discuté des effets de la conjugaison sur la réactivité. Certes, c’était dans le cours sur la délocalisation électronique, qui a été fait en novembre (autant dire avant le déluge), mais quand même. Dans exactement un an, ne vous en déplaise, il faudra aussi connaitre le cours sur la délocalisation électronique.

Les réponses aux questions 8 et 9 n’ont pas été tellement plus réussies. Quasiment tout le monde a prétendu que les BCPST étaient nettement supérieurs aux autres filières, mais honnêtement, vous ne m’avez pas tellement convaincu. Il ne suffit pas de dire que l’activation par le chlorure de tosyle est meilleure que l’activation par l’acide sulfurique, ce qui n’est d’ailleurs pas très convaincant en soi. On sait activer des alcools avec un acide, et ça marche très bien. Le problème était qu’en milieu acide, l’amine se transforme en son acide conjugué et n’est donc plus nucléophile puisqu’elle n’a plus de doublet. Un peu moins de fanfaronnade, les BCPST !

Les dernières réactions, sur la formation de l’adrénaline, n’étaient qu’une application de ce qui précédait. Je rappelle que la paraphrase ne rapporte pas de point, et que dire que la seconde réaction est une méthylation n’a absolument aucun intérêt. On voulait savoir selon quel mécanisme la réaction avait lieu.
L’ATP n’est pas là pour activer le soufre de la méthionine, mais pour activer la fonction alcool de l’adénosine. Encore une fois, le mécanisme est une SN2, et il est hors de question d’invoquer un carbocation primaire ! Le groupe adénosine est en revanche un activateur de la liaison S-CH3, permettant la formation d’un bon nucléofuge.

Concernant les réactions d’élimination

Tout d’abord, je ne peux encore une fois que déplorer que vous ne lisiez pas attentivement les énoncés. Le 2-chlorobutane étant un chloroalcane secondaire, on sait que la détermination du mécanisme E1 ou E2 est délicate ; dans ce cas, comme je l’ai dit à de multiples reprises, l’énoncé vous donne les indices permettant de conclure sans douleur. Ici, il est explicitement dit que la réaction est bimoléculaire, pourquoi alors aller invoquer je ne sais quelle raison plus ou moins pertinente ?

Je suis déçu du faible nombre parmi vous qui connaisse la conformation anticoplanaire, et qui soit capable d’écrire proprement un mécanisme d’élimination sur cette conformation convenablement représentée pour arriver aux alcènes ayant les bonnes configurations. Notons au passage que comme celles-ci sont données par l’énoncé, il est gonflé de réussir à trouver les diastéréoisomères des alcènes attendus !

Les conformations des cyclohexanes ont été moins catastrophiques que ce que je craignais, même si la géométrie du substituant en position équatoriale a été souvent malmenée. Rappelons que la conformation bateau n’est pas un conformère, puisqu’il ne s’agit pas d’un minimum d’énergie potentielle de la molécule. Pour ceux qui connaissaient la notion de conformation anticoplanaire, il était aisé de constater qu’elle n’est possible que lorsque le brome est en position axiale.

Le reste n’était qu’une application de ce qui précédait, et ne nécessitait pas de grand discours ni de schémas compliqués. Il suffisait de positionner le brome, le H et le D en β sur la représentation perspective de la molécule.
Remarquons au passage qu’encore une fois vous n’allez pas à la simplicité pour discuter du mécanisme E1 ou E2 de la réaction. Il suffisait de remarquer qu’elle était manifestement stéréosélective, puisqu’à chaque fois un seul stéréoisomère est obtenu ; c’est donc évidemment une E2.

Corrigé du devoir en temps limité de physique n°5 12 février 2013

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Le devoir en temps limité de physique n°5 a eu un succès mitigé, pour ne pas dire qu’il est décevant. D’un autre côté, je ne vais pas faire semblant de m’en étonner, l’électricité étant, de l’avis général, la bête noire des élèves de BCPST. La moyenne du devoir est de 9,6/20, avec 16 notes supérieures à 10 et 2 notes entre 9 et 10.

Problème d’électricité

La première partie de l’électricité, qui n’était qu’une question de cours, a été correctement traitée, montrant clairement un travail de la majorité d’entre vous et une connaissance manifeste du cours. On peut déplorer les personnes qui, dans un élan louable visant à transformer l’impédance du condensateur, écrivent que 1/jCω = -jCω au lieu de -j/Cω. Attention aux sottises ! La discussion du retard ou de l’avance de i par rapport à e consistait tout simplement à remarquer que le déphasage pouvait être positif ou négatif, puisque son expression faisait apparaitre la différence de deux termes. Les personnes qui m’ont expliqué que i était nécessairement en retard parce que le courant commence par entrer dans la bobine se fourvoient totalement. L’ordre des dipôles n’a aucune importance !

Je ne sais pas d’où sort que certains résolvent les problèmes en régime sinusoïdal forcé en écrivant explicitement les équations différentielles du circuit. Ceci est absolument idiot, puisque la notation complexe et la notion d’impédance ont été créées dans le but de n’avoir jamais à écrire d’équation différentielle, mais bien au contraire à ramener le problème à une résolution analogue à ce qui se passe en régime continu lorsqu’il n’y a que des résistances.

Je suis ravi que beaucoup d’entre vous aient assimilé les problèmes de masse qui apparaissent lorsqu’on veut suivre simultanément deux tensions sur un oscillo. Curieusement, vous avez moins bien expliqué que pour visualiser i, on visualise la tension aux bornes d’une résistance traversée par ce courant (et pas par un autre, soit dit en passant). Ces problèmes de masse doivent être clairement expliqué à l’aide d’un schéma qui fait apparaitre les deux fils de branchement et la masse du montage. Je vous renvoie au TP pour cette question qui est un classique du concours agro (surtout à l’oral).

Pour terminer, je précise que la dernière question ne nécessitait pas de calculer explicitement le déphasage. Il suffisait de constater que i était en retard sur e, et d’utiliser la réponse à la question 4, qui discutait justement de retard ou de l’avance de i.

Le problème sur les puissances n’était pas du tout difficile, puisqu’il ne nécessitait que deux formules : P=UI cos φ et Z=u/i. Il n’a pratiquement pas été traité au-delà de la question 2. Je note cependant que certains ont pratiquement tout traité.

Concernant la thermodynamique, qui était un problème d’une simplicité enfantine ne nécessitant rigoureusement aucune connaissance que manipuler l’équation des gaz parfait, je suis un peu déçu. J’ai déjà eu l’occasion de dire que lorsqu’on demande de justifier que des données expérimentales valident une loi, il ne s’agit pas juste de dire que en gros, ça varie dans le bon sens. Si P est proportionnel à ρ pour un gaz parfait, on ne peut pas affirmer que les données valident le modèle en se contentant de montrer que P augmente quand ρ augmente, mais il faut montrer que cette augmentation est linéaire. Une parabole ou une exponentielle sont aussi croissante. Le plus illustratif est de reporter les points sur un graphique, car même s’il ne vous est pas explicitement demandé de tracer un graphique, vous avez le droit, et même parfois le devoir d’en faire un. Soit dit en passant, une fois le graphique fait, la détermination de la pente donne directement la masse molaire sans avoir à faire de calcul supplémentaire ou presque, et en prenant en compte toutes les mesures à disposition. Notons qu’il ne suffit pas de calculer M à l’aide d’un couple de point pour que ce soit satisfaisant, car s’il y a plusieurs mesures expérimentales, c’est en les considérant toutes qu’on minimise les incertitudes de mesures.

Je constate avec un rien de consternation que bien peu d’entre vous ont pensé à determiner la configuration électronique du xénon pour justifier son comportement de gaz monoatomique.

Corrigé du devoir en temps limité de chimie n°5 12 février 2013

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Le devoir en temps limité de chimie n°5 a été relativement bien réussi, avec une moyenne de classe de 11,7/20. La moyenne est atteinte par 33 copies, et 3 copies ont entre 9 et 10.

La première partie du problème, très classique, a montré que les réactions et les mécanismes sont connus et maitrisés par la plupart d’entre vous, ce qui est déjà très bien. La discussion sur la régiosélectivité dans l’addition électrophile sur un alcène est correctement faite, même s’il serait souhaitable que le vocabulaire soit plus précis. Il n’y a pas d’effet inducteur ni d’induction en chimie, mais un effet inductif, dont il serait d’ailleurs bon de préciser s’il est donneur ou attracteur (du point de vue du carbocation à stabiliser). La discussion sur la stéréosélectivité est également correcte pour ce qui est de l’addition de HX sur un alcène.

On peut déplorer que le nombre de stéréoisomères du composé D ait été si maltraité. La présence d’un carbone asymétrique pouvant se trouver sous deux formes a été identifiée, mais le fait que la double liaison puisse être Z ou E n’a pas eu beaucoup d’écho dans les copies, même dans celle qui ont, à un moment ou à un autre signalé que la double liaison est E dans D !

Enfin, il faut absolument vous mettre dans la tête qu’un problème fait un tout, et que s’il se termine par une question originale, il y a fort à parier que les questions précédentes sont là pour vous mettre la puce à l’oreille. C’était bien le cas de la question 7 de ce problème.

La seconde partie a mal commencé. La plupart de ceux qui ont voulu définir la conjugaison l’ont fait par une de ses conséquences (en l’occurence la stabilisation qui en résulte). Par ailleurs, les données permettaient d’évaluer l’énergie de résonance, et je doute avoir lu ce terme dans plus d’une copie.

Les réactions sur le composé A n’ont pas posé de problème, ce qui est à la fois normal et réconfortant, puisqu’il s’agissait de réactions très classiques. On peut déplorer cependant que dans les discussions stéréochimiques, le carbone asymétrique présent dans le composé de départ A et qui reste inchangé dans toutes les réactions ait rarement été pris en compte. Il faisaient que la dibromation par exemple menait non pas à un couple d’énantiomères, mais à deux diastéréoisomères.

Les réactions sur le diène conjugué ont été moins réussies. Pour des raisons qui me sont mystérieuses, vous vous obstinez à vouloir délocaliser tous les doublets en même temps pour écrire des formes résonantes, ce qui vous complique la vie (et vous n’en avez pas besoin). Délocalisez d’abord le premier doublet pour obtenir une première forme résonante, puis le deuxième doublet à partir de cette première forme résonante, etc. On ne doit déplacer plusieurs doublets en même temps que s’il n’est pas possible d’écrire une forme mésomère acceptable en n’en déplaçant qu’un seul. D’une façon générale, lorsqu’il apparait des produits inattendus, il vaut mieux essayer d’expliquer leur formation en considérant les formes résonantes de l’intermédaire réactionnel (le carbocation en l’occurence) qu’en considérant les formes résonantes du réactif.

Quelques remarques plus générales.
1) Lisez l’énoncé avant de répondre aux questions. Lorsque l’énoncé est « montrer qu’on obtient deux stéréoisomères », il est d’un effet déplorable d’entamer une discussion d’une page pour expliquer qu’on ne va obtenir qu’un seul stéréoisomères … De la même façon, lorsque la formule brute du composé obtenu est donné, et qu’elle ne fait pas apparaitre d’atome de brome, on ne peut pas espérer beaucoup de complaisance de l’examinateur si on lui explique qu’on va obtenir un composé bromé.
2) C’est un corrolaire du point précédent : ne ccommencez pas à répondre à la question avant de l’avoir lue en entier. Rien n’est plus exaspérant d’arriver à la question 4 et d’y lire la réponse à la question 5, puis subitement la réponse à la question 4 (parce que le rédacteur s’est aperçu qu’oups ! il avait pas lu la question), etc. Cela ENERVE le correcteur, et un correcteur énervé est un correcteur méchant.
3) Eviter d’en dire trop. A force de vouloir expliquer en long et en large les subtilités de la règle de Markovnikov, on finit toujours par s’empêtrer et dire des bêtises. Il faut dire l’indispensable, mais pas plus.

Correction du devoir en temps limité de chimie n°4 9 janvier 2013

Posted by NiCl2 in BCPST, devoir.
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Le devoir de chimie est plutôt bien réussi, avec une moyenne de classe de 11,4/20. Une note supérieure à 10 est obtenue par 31 copies, et 5 copies ont entre 9 et 10.

Même si la formulation est parfois maladroite, je me félicite que, pour la majorité de la classe, les notions de chiralité et d’énantiomérie soient comprises. En revanche, la comparaison des propriétés des énantiomères est à revoir. Je pense que la diastéréoisomérie est également comprise par la majorité d’entre vous, mais manifestement pas par tous : certains m’ont expliqué que des diastéréoisomères étaient tous simplement la même molécule (pourquoi donc alors inventer un mot ?), ou ont expliqué des choses pas claires et ont donné comme exemple deux fois la même molécule. A ce propos, et même si je n’ai rien contre les exemples compliqués (genre le glucose et le mannose sont diastéréoisomères, ou deux diastéréoisomères d’un composé à 2 carbones asymétriques), je vous conseille vivement d’avoir toujours des exemples simples pour ce genre de question. Un exemple simple de diastéréoisomère, c’est le (Z) et le (E)-but-2-ène.

Les bornes de l’excès énantiomérique ont été convenablement déterminée (sauf par ceux qui ont prétendu qu’une grandeur comportant une valeur absolue pouvait être égale à -1), mais il faut faire preuve de pragmatisme. Le cas de l’égalité entre les quantités de matière des deux énantiomères a un nom : cela s’appelle un mélange racémique, et le mot est attendu, même s’il n’est pas explicitement demandé.

La détermination de la configuration absolue du carbone asymétrique a été presque toujours correcte. Cependant, j’aimerais bien comprendre d’où sort l’affirmation comme quoi l’ordre de priorité des éléments est basée sur leur électronégativité ? De quel livre cela sort-il, que j’organise un autodafe ? C’est la comparaison des numéros atomiques qui détermine l’ordre de priorité.

N’hésitez pas à faire des schémas pour appuyer votre raisonnement. Si vous dites qu’une liaison hydrogène peut se créer entre deux molécules, faites un dessin mettant en évidence la liaison. D’autre part, s’il y a des liaisons hydrogène qui se créent, ce n’est pas la peine de faire une tartine sur les éventuelles interactions de Keesom ou de Debye, même si elles existent. Les ordres de grandeurs des énergies mises en jeu sont dans un rapport 10, et les liaisons hydrogène ont une influence beaucoup plus grande que les interactions de Van der Waals dans le milieu.

La question 12 était un peu vache, mais un nombre non négligeable d’entre vous ont écrit des âneries sans nom. D’abord, certains ont prétendu représenter des diastéréoisomères en changeant la place du groupe cétone C=O du camphre. Non, non et non ! Si vous changez la place d’une fonction chimique sur le squelette, ce n’est plus de la stéréoisomérie mais de l’isomérie de constitution (en l’occurence, de position). D’autre part, il ne suffit pas de mettre le H vers l’arrière ou le CH3 vers l’avant ! on dirait que pour certain d’entre vous, il s’agit juste de dessins sans rapport avec une réalité chimique : mettre le H vers l’arrière signifierait le coller à l’intérieur du cyle, or il n’y a pas la place.

La fin, pourtant très intéressante, sur l’augmentation de l’excès énantiomérique, a été peu traitée au-delà de la question 15. Cette question, d’ailleurs, a été décevante. Justifier que la probabilité de formation de (dd)BH soit x^2 ne peut pas se faire en disant juste que c’est ça parce que le (d)-alpha-pinène a pour fraction molaire x. La fixation d’un deuxième énantiomère (d) a aussi une probabilité x, parce que la présence de la première molécule n’a pas d’influence sur la probabilité de fixation de la seconde molécule, et d’autre part que, pour la même raison, il s’agit de la probabilité de deux événements indépendants et qu’alors elle vaut le produit des probabilités de ces deux événements.

Correction du devoir en temps limité de physique n°4 9 janvier 2013

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Il semble que j’ai oublié de mettre en ligne la bafouille que j’avais pondue (cot ! cot !) sur le dernier devoir. Oublié réparé étant à moitié pardonné, le voilà.

Le devoir en temps limité de physique est honorable, avec une moyenne de classe de 10,3/20. La moyenne est atteinte par 23 copies, et 8 copies ont entre 9 et 10.

D’une façon générale, je me réjouis que le cours soit connu plutôt bien dans l’ensemble. En particulier, j’ai apprécié que, dans toutes les copies, la résolution de l’équation différentielle du premier ordre à coefficients constants ait été correctement faite, que la condition à la limite ait été correctement appliquée à la solution complète (et non à la solution de l’équation homogène comme je l’avais vu en colle), et que la valeur de la condition à la limite ait été correctement identifiée tant lors de la phase de charge que lors de la phase de décharge. Le seul bémol vient des copies dans lesquelles l’équation différentielle a été établie mais pas résolue, faute d’avoir lu la question jusqu’au bout je pense (voilà des points bien bêtement perdus !). Un seul point me parait à revoir, mais peut-être ai-je été négligent là-dessus: la tangente à l’origine lors de la phase de charge ou de décharge n’est pas verticale (ce n’est pas une allure de racine carrée !).

Néanmoins, et c’est particulièrement net dans le second problème, travailler et connaitre le cours est indispensable, mais ce n’est pas suffisant. Il faut travailler et connaitre le cours afin de maitriser des méthodes de raisonnement et de calcul permettant de pouvoir résoudre des problèmes différents de ceux vus en cours. En classe, nous avons étudié le circuit oscillant en chargeant préalablement un condensateur puis en le déchargeant à travers une bobine ; dans ce problème, on fait l’inverse puisqu’on charge préalablement une bobine puis on la décharge dans un condensateur. En conséquence, les conditions initiales ne sont pas les mêmes ! Dans trop de copies, j’ai vu écrit qu’à t=0, la charge du condensateur vaut CE, ce qui est une récitation par coeur du cours, mais ne correspond pas à l’exercice proposé. Ici, à t=0, il y a continuité du courant à travers la bobine (i(0)=η) et charge nulle du condensateur (q(0)=0).

Ce devoir montre donc clairement deux choses: 1) vous êtes sérieux et vous travaillez, ce qui est bien, mais 2) vous travaillez encore un peu trop comme en terminale, c’est-à-dire comme si l’épreuve finale allait être identique à des exercices faits dans l’année. Or ce n’est pas comme cela que ça marche : l’épreuve finale sera différente de tout ce que vous aurez fait dans vos deux années de préparation, mais tout ce que vous aurez fait vous aura fait acquérir les outils nécessaire pour résoudre ce problème.

Sur le problème 1.

Il faut lire les questions et y répondre en réfléchissant un peu sur ce qui est attendu. D’abord, lorsqu’on demande d’établir l’expression de la tension uc, il ne suffit pas de donner l’équation qu’elle vérifie, il faut la résoudre.
D’autre part, lorsqu’on demande de tracer sur le même graphique la tension lors de la charge puis lors de la décharge, il est curieux de ne pas faire apparaitre la charge après la décharge, mais de les tracer à partir de la même origine …

Concernant l’allure de ln(uc/E), j’avoue ma stupeur face à tous ceux qui ont représenté quelque chose sans même avoir déterminé l’expression de ln(uc/E) en fonction du temps. Autrement dit, la plupart d’entre vous ont représenté une fonction dont ils ignoraient la formule ! Un calcul élémentaire permettait d’établir que ln(uc/E)=-t/τ, montrant que ln(uc/E) est une fonction affine passant par 0 décroissante de pente -1/τ. A ce propos, lorsqu’on demande l’allure d’une grandeur, et même si ce n’est pas explicitement demandé, on attend une explication et pas seulement une formule. Ici, on pouvait commenter l’expression de ln(uc/E) par une phrase : « `il s’agit d’une droite passant par 0 décroissante de pente -1/τ »‘. On pouvait aussi faire un croquis, mettant clairement en évidence le passage par l’origine (repérée par un 0 correctement écrit) et en précisant la pente.

Le choix des valeurs de R et C a été souvent correctement mais incomplètement commenté. La plupart d’entre vous ont clairement expliqué que τ=RC devait être assez grand (quelques minutes) pour qu’on ait le temps de faire des mesures par lecture sur le voltmètre. En revanche, personne ne m’a dit que tau devait également être assez petit (quelques minutes, et non pas quelques heures) pour qu’on voie une évolution notable sur un temps raisonnable.

La question 7 demandant si les résultats expérimentaux étaient en accord avec la loi établie, a été une véritable catastrophe. D’une part, répondre qu’il y a accord, alors même que la ligne suivante de l’énoncé commence par les mots : « `Afin d’améliorer l’interprétation des résultats… »‘ montre que vous ne concevez pas le sujet comme un tout, mais comme des questions indépendantes les unes des autres, et c’est un tort. Dans énormément de cas, il y a des indices sur la question n d’un problème à la question n+1.
Deuxième problème sur cette question : se contenter de dire qu’il y a accord puisque les valeurs numériques de uc décroissent au cours du temps, et que la fonction uc(t) est décroissante, c’est un peu court ! La seule fonction décroissante n’est tout de même pas exp(-x) ! La bonne réponse est double. Pour commencer, il faut déterminer si les valeurs expérimentales sont en accord avec la forme de la fonction, autrement dit ici s’assurer que uc décroit bien selon une loi exponentielle. Comme il n’est pas facile de repérer une exponentielle juste avec le dessin, il fallait utiliser la formule ln(uc/E)=-t/τ et mettre en évidence que ln(uc/E), avec les valeurs expérimentales de uc, est bien une droite décroissante passant par 0. Une fois ce point élucidé, il faut dans un deuxième temps comparer les paramètres théoriques et expérimentaux de la droite ln(uc/E) en fonction du temps, autrement dit s’assurer que la valeur de la pente expérimentale est celle déterminée par le calcul (-1/τ). On s’apercevait ici que la loi était bien la bonne, mais que la constante de temps expérimentale n’était pas celle attendue.

La prise en compte de la résistance interne du voltmètre a été schématisé par tout le monde ou presque, mais les calculs ont été peu abordés, alors qu’il suffisait de reprendre la formule de la question 4 en modifiant la valeur de la résistance dans le circuit (remplacer R par R//R‘). Il est inutile, dans ce genre de situation de refaire tous les calculs ; cela n’impressionnera pas l’examinateur, qui est au contraire sensible aux étudiants qui savent mettre en relation les différentes questions d’un problème (s’apercevoir que c’est le même calcul mais avec un paramètre qui s’exprime différemment), montrant par là qu’ils en ont une vue d’ensemble et le dominent.

Pour ce qui est des deux dernières questions, il suffisait d’utiliser l’expression de uc en fonction du temps, et de manipuler correctement les exponentielles. Les théorèmes du genre exp(a)/exp(b)=exp(a/b) ou encore exp(a)-exp(b)=exp(ab) sont tout aussi faux en physique qu’en mathématiques …

Sur le problème 2.

L’établissement de l’équation différentielle par la méthode énergétique n’a pas été un succès. Dans un premier temps, on charge une bobine et elle stocke une énergie W0. Ensuite, on branche la bobine sur un condensateur. On sait qu’il va y avoir des oscillations, c’est-à-dire que la bobine va se décharger dans le condensateur, puis que le condensateur va se décharger dans la bobine, etc.
Energétiquement, que se passe-t-il ? Beaucoup ont écrit que à tout instant WL+WC = 0, ce qui s’interprète par : l’énergie stockée dans la bobine + l’énergie stockée dans le condensateur est nulle. Mais alors, il n’y pas d’énergie dans le circuit ? Comment pourrait-il se passer quelque chose, alors ? Il y a conservation de l’énergie donc WL + WC = W0 à tout instant (l’énergie initiale est répartie à tout instant entre les deux dipôles). Ce qui est vrai en revanche, c’est qu’à tout instant la puissance reçue par la bobine + la puissance reçue par le condensateur est nulle : PL + PC = 0. Cette équation dit que la variation de l’énergie de la bobine pendant un temps dt (PL = dWL/dt) est l’opposée de la variation de l’énergie du condensateur pendant dt, autrement dit que l’énergie cédée par l’un est reçue par l’autre.
A retenir : l’énergie totale à un instant est égale à l’énergie initiale (moins les pertes s’il y en a). Mais si l’énergie totale est nulle, il ne peut rien se passer.

Quelques remarques générales pour finir.

Je ne sais pas ce qui vous a été dit au lycée, mais je ne veux plus voir de formules littérales avec des unités. Par exemple : uc = E V signifie pour moi que uc est le produit d’une grandeur notée E par une grandeur notée V. Une formule littérale est usuellement applicable pour différents jeux d’unités, celles du système international, mais aussi des unités d’usage courant et n’appartenant pas au système international. Si vous tenez à préciser l’unité, faites-le clairement : uc = E (en V). En revanche, si votre formule contient déjà une valeur numérique qui a une unité, il est indispensable de préciser les unités à employer. Par exemple, si j’écris : ΔP = 8,2 h (qui n’est pas une formule littérale, puisque j’ai déjà calculé numériquement un des facteurs), il faut que je dise si le 8,2 est calculé pour un ΔP en Pa, en bar, en torr, etc, et si h doit être pris en m, en km, etc, parce que dans cette formule 8,2 a une unité (elle est homogène à une pression divisée par un distance), et il n’est possible d’utiliser la formule que si on connait l’unité de 8,2.

Faites attention à l’homogénéité des formules. On sait d’après le cours que la constante de temps d’un circuit avec résistance et condensateur est τ = RC. La constante de temps du circuit de la question 8 ne peut donc pas être RR‘/(R+R‘) comme je l’ai vu écrit trop souvent. Elle doit être du genre : une résistance multiplié par une capacité.

Enfin, même si vous n’avez pas à connaitre de valeurs numériques précises à ce sujet, il n’est pas admissible que des élèves de prépa trouvent sans se poser de question une capacité de l’ordre de quelques farads !

Correction du devoir en temps limité de chimie n°3 2 décembre 2012

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Le devoir de chimie n°3 est satisfaisant, même si j’ai été un peu généreux dans la notation, histoire de remonter un peu la moyenne (11/20) et le moral après le devoir de physique. La moyenne est atteinte par 26 copies, et 5 copies ont entre 9 et 10.

Le premier problème est tout juste satisfaisant, mais étant donné le caractère récent du cours sur la délocalisation électronique, j’ai été assez coulant.

Je ne commenterai pas ceux qui ignore la formule de l’ozone, qui a été notre exemple pour introduire en cours la notion de délocalisation. Remarquons également qu’il n’est pas très convaincant de dire que l’ozone ne peut pas être cyclique sans quoi les liaisons seraient toutes simples sans faire le schéma correspondant. Je ne peux que m’étonner également de votre peu de pragmatisme : mon premier réflexe pour écrire la formule des ions O2+ et O2- est de partir de la formule de Lewis de O2 et d’enlever ou d’ajouter un électron. La discussion sur les longueurs de liaison nécessitaient, plutôt que des explications filandreuses, l’écriture de forme mésomère limite permettant de discuter de la multiplicité de la liaison. Notons qu’une explication plus juste de ces longueurs de liaison nécessite la description de la molécule en terme d’orbitales moléculaires, ce qui n’est pas au programme de BCPST.

Je déplore que beaucoup d’entre vous n’aient pas pris la peine de commencer par compter le nombre d’électrons dans les oxydes de soufre. Comment est-il possible d’écrire une formule de Lewis sans savoir combien d’électrons il faut placer ? Cela est d’autant plus navrant lorsque, sur la même page, sont représenté le trioxyde de soufre SO3 et l’ion sulfite SO3^2- avec le même nombre de doublets !

Le second problème est plus satisfaisant. Notons cependant que la définition d’un narcotique est approximative (vite, un dictionnaire !) et que lorsqu’on demande une masse, il n’est pas recommandé de répondre un volume.

Corrigé du devoir en temps limité de physique n°3 2 décembre 2012

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Le devoir de physique n’est pas bon, avec une moyenne de seulement 8,5/20. Je ne vais faire semblant d’être surpris, car c’est habituel que le devoir sur les circuits en régime continu soit une catastrophe. Cela dit, c’est navrant car c’est une partie du cours où les difficultés de calcul sont les moins grandes. La moyenne est atteinte par 11 copies, et 6 ont entre 9 et 10.

Le premier problème est moyennement réussi. Si je me réjouis que presque toute la classe soit capable d’établir la loi de pression en fonction de l’altitude, je suis en revanche plus circonspect sur les applications numériques. J’aimerais bien savoir si tous ceux qui ont simplement multiplié la masse molaire en g/mol et l’altitude en km se sont vraiment rendu compte que cela marchait parce que les puissances de 10 apparaissant dans les conversions d’unité se simplifiaient. Dans certaines copies, il est apparu clairement que si l’altitude était convertie en mètres, en revanche la masse molaire est restée en g/mol. Je rappelle encore une fois que l’unité légale de distance est le mètre et l’unité légale de masse est le kilogramme.

En physique, on attend une réponse sous forme d’une expression littérale avant toute chose, même s’il est parfois commode de la transcrire sous une forme numérique. C’était le cas aux questions 1, 3 et 4. Cependant, lorsqu’une formule du type P = 10^5 exp(-z/8500) est donnée, il est indipensable de préciser les unités à employer pour l’appliquer ! L’altitude z dans cette formule est-elle en mètres ou en kilomètres ? De même, une expression de la température sous la forme T = – 6,8z + 283 n’a de sens que si on précise si z est en mètres ou en kilomètres. Sans quoi, c’est impossible de savoir comment faire un calcul.
Dans le même ordre d’idées, donner a et b sans aucune unité dans l’expression T = az + b ne peut évidemment apporter aucun point : T en K ou en °C ? z en m ou en km ?

Je suis un peu déçu que l’explication physique de la main gonflée du parachutiste américain. Dire que c’est parce que la pression augmente vite au cours de sa chute n’est guère convaincant. Je n’ai eu la remarque de bon sens comme quoi le corps humain est adapté à une pression d’environ 10^5 Pa que dans une poignée de copies. En conséquence, on peut supposer que la pression interne du corps est d’environ 10^5 Pa, de sorte que les forces pressantes sur la peau se compensent. A haute altitude, l’intérieur du corps est en surpression par rapport à l’extérieur, d’où le gonflement.

La prise en compte du gradient de température a usuellement été correctement traité tant qu’il s’est agi d’intégrer l’équation différentielle. En revanche, trop de fois tout le calcul a été gaché par la touche finale. Si ln(P/P0) = K ln(Az), alors on N’a PAS : P/P0 = Az exp(K), ce qui serait l’application du théorème parfaitement faux : exp(ab) = exp(a) exp(b).

Dernière remarque, le modèle avec T variable n’est valable qu’entre 0 et 11 km d’altitude. En revanche, de 11 à 20 km, c’est le modèle isotherme qui est valable, puisque la température est constante comme le montre le schéma.

Le second problème est nettement plus catastrophique,  bien que je me réjouisse que l’équivalence Thévenin – Norton soit connue et maitrisée par une majorité de la classe.

Il faut absolument que vous vous mettiez dans le crâne que les données d’un problème d’électrocinétique sont les valeurs caractéristiques des dipôles indiqués sur le schéma du montage. Lorsqu’en plus il est explicitement demandé d’exprimer U en fonction de e, R et r, donner une réponse en fonction d’une intensité i ne peut pas convenir. Il est très très rare qu’une intensité soit une donnée connue dans un circuit.

D’autre part, la réponse à la question 4 a rarement été satisfaisante. Certes, beaucoup d’entre vous ont correctement identifié la valeur de R0 en lisant l’abscisse du maximum de la courbe, mais encore fallait-il montrer que cette courbe donnait effectivement cette valeur. Il suffisait évidemment de montrer que f(x) correspondait numériquement à la fonction P(R).

Je ne peux également que soupirer lorsque je constate que beaucoup de copies ont discuté de la grandeur physique qui se cachait derrière la capacité de la batterie, en analysant l’unité A/h (ampère par heure). Si vous lisiez attentivement l’énoncé, vous auriez remarqué que cette capacité est en Ah (ampère heure), ce qui n’est pas la même chose. Une intensité multipliée par un temps, c’est une charge électrique.

Correction du devoir en temps limité n°1 6 octobre 2012

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La moyenne du devoir est de 11,1/20. 30 copies ont une note supérieure à 10 et 5 copies ont une note entre 9 et 10. C’est donc plutôt un devoir réussi, d’autant que la majorité des copies qui ont une mauvaise note me semblent plutôt relever d’erreur de stratégie, de panique ou d’erreurs d’étourderie certes navrantes mais clairement susceptibles d’amélioration ultérieure. Je ne suis donc actuellement inquiet pour aucun d’entre vous, même ceux qui ont eu une mauvaise note. Soyez bien conscient que nous sommes plus confiant dans la réussite d’un étudiant qui progresse continument au cours de l’année que dans celle d’un étudiant qui stagne à un niveau moyen.

Concernant ce que j’appelle les erreurs de stratégie, n’oubliez pas que vous vous préparez à un concours, et que le but est d’avoir la plus haute note possible. En conséquence, il peut parfois être préférable de laisser tomber une question sur laquelle on bloque, plutôt que d’y perdre trop de temps. Il ne faut cependant pas se laisser aller au papillonnage consistant à faire les questions faciles en laissant systématiquement de côté les questions plus difficile, car cela exaspère généralement le correcteur et le rendra moins bienveillant à votre égard. On peut noter avec une certaine souplesse une question difficile abordée mais inachevée ou entachée d’une erreur de calcul, alors qu’on sera intransigeant sur les erreurs faite par un étudiant qui ne résout que les questions faciles. La stratégie d’un écrit de concours est une des choses sur laquelle vous devez vous entrainer.

Dans un autre registre, il me semble que le cours n’est pas totalement dominé, et c’est un tort. Les sujets de concours sont originaux et ne sont pas la 153è version d’un exercice fait en cours. Or, face à un énoncé original, c’est sur le cours que vous devez vous appuyez ; les multiples exercices d’entrainement vous font acquérir des techniques de calcul et de raisonnement, mais sans le support du cours, ils ne vous permettront pas de réussir.
Ainsi, les formes acido-basiques d’un acide aminé ne sont pas bien connues. Qu’on se trompe sur l’acide glutamique ou la lysine est compréhensible, même si le cours devait vous permettre de trouver les charges de toutes les formes en fonction du pH. En revanche, il est inadmissible de ne pas connaitre les formes de la thréonine, est positive, un acide aminé d’une banalité absolue.
De même, on peut tout à fait se tromper dans un calcul ou un tableau d’avancement, mais ne pas identifier la réaction prépondérante n’est pas normal : lorsque l’enzyme libère des ions H3O+, ceux-ci sont le meilleur acide introduit dans le milieu réactionnel et vont réagir sur la meilleure base présente c’est à dire RNH2.
Bien connaitre le cours est également le meilleur moyen d’utiliser au mieux les données de l’énoncé. Lorsqu’il est question d’un champ électrique E et de particules chargées, la force qui s’applique sur les particules est qE. Pourquoi aller chercher des interactions entre les différentes molécules, dont on se doute bien qu’on ne se sortira pas : il y en a trop ! Si on met un champ électrique, c’est bien dans un but précis. La lecture de l’énoncé doit orienter votre réponse.

D’une façon générale, mais cela n’est pas spécifique à votre année, les étudiants ne lisent pas l’énoncé assez attentivement, et cela nuit à leur efficacité. Face à un sujet, vous devez impérativement prendre 10 minutes pour parcourir la totalité du sujet. Cela vous permet de repérer quel est le but du problème et donc dans quelle optique on vous fait travailler et par voie de conséquence dans quelle partie du cours on se situe et quelles sont les formules qui vont être utiles. Au cours de votre lecture rapide mais attentive, vous pouvez repérer les questions qui vous semblent faciles, proches du cours, ressemblant à quelque chose que vous avez déjà fait en cours, en exercice ou en colles. Vous devez impérativement vous réserver du temps pour traiter ces questions : il est trop bête d’avoir passé du temps sur des questions difficiles et avoir séché, et ne pas avoir fait les questions que vous maitrisez ! C’est ce qui est arrivé à certains d’entre vous.

En conclusion, ceci n’est que la première note. La seule note qui compte, c’est celle que vous aurez le jour du concours. Vous avez donc encore 18 mois pour vous y préparez, et cette première note, même mauvaise, n’a aucune signification particulière et ne doit donc pas vous faire sombrer dans l’euphorie (« trop facile, je suis déjà à l’agro paris ! ») ou encore moins dans le découragement (« tout est perdu, j’arrête tout ! »). Je peux vous citer plusieurs noms d’élèves qui vous ont précédé qui ont commencé avec une moyenne pathétique et qui ont intégré l’Agro Paris ; elles avaient toutes un point commun : elles ne se sont jamais découragé.

En tout état de cause, si vous êtes en soucis, nous sommes à votre disposition pour parler avec vous ou pour répondre à vos mels. N’hésitez pas à demander conseil.

La correction du devoir est en ligne sur le site des exercices de chimie. Les notes sont disponibles sur pronote, si tant est que vous y ayez accès.

Correction du devoir en temps limité de physique n°8 3 juin 2012

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Le devoir n’est pas très bien réussi, avec une moyenne de 9,3/20. Sur 37 copies, 17 ont une note supérieure à 10 et 3 ont entre 9 et 10. Ce n’est pas très brillant.

On peut se réjouir que les identités thermodynamiques soient connues de tous, à part quelques réfractaires, et qu’elles soient correctement intégrées, que l’analyse des conditions initiales et finales (équilibre de pression et de température), ainsi que les calculs des volumes, soient maitrisés.
On notera bien que quelques conversions de m3 en L sont encore joyeuses, et que l’unité légale de masse n’est pas encore connue de certains (pour mémoire, c’est le kg), mais bon, cela n’est plus de mon ressort, je le crains.
Je vous invite à faire des arrondis corrects, dans votre intérêt, et d’autant plus dans les calculs intermédiaires. Si V2 = 0,00208 m3, cela s’arrondit à 0,0021 m3 et non à 0,0020. Arrondir trop approximativement vous fait courir le risque de trouver un Sc < 0 à la fin sans que vous ne compreniez l’origine du problème.

Les ennuis ont vraiment commencé à la question 6. Le calcul du travail au cours de cette compression brutale du piston a été fait au moins 3 fois en cours (dans le chapitre sur le travail, puis dans celui sur les bilans d’énergie et enfin dans le chapitre sur les bilans d’entropie). Rappelons d’abord que le travail dépend de la pression extérieure, et non pas de la pression du système. D’autre part, c’est une transformation où on n’est pas à l’équilibre de pression à tout instant, donc Pext n’est pas égale à P=nRT/V. Enfin, lorsque la transformation a lieu, la pression extérieure est P0+Mg/A et non pas P0. Comment le piston pourrait-il bouger alors qu’il y a égalité de pression de part et d’autre. Ceux qui n’ont pas correctement calculé le travail ont été bien punis, car évidemment ils ont trouvé un résultat absurde pour Sc. Ceux qui ont supposé que Pext = P (ce qui revient à supposer la transformation réversible) ont obtenu Sc = 0 (alors que la transformation n’est manifestement pas réversible), et ceux qui ont écrit Pext = P0 ont trouvé Sc < 0.

Le calcul de l’entropie à la question 7 ne nécessitait que d’appliquer la formule établie à la question 2. J’avoue mon incompréhension face à ceux qui refont (avec des erreurs) une intégration qu’ils ont fait correctement au début du problème, alors même que l’énoncé précisait que les formules de la question 2 pouvaient être utilisées dans toute la suite. C’est de la perversion !

Le calcul de l’entropie d’échange nécessite au moins une courte explication. Ecrire sans autre forme de procès que Se = Q/T0, cela revient à indisposer l’examinateur qui ne peut pas savoir si vous croyez que la température dans la formule est celle du système, ou si vous croyez que c’est une formule générale, ou si vous avez implicitement fait le raisonnement correct en intégrant la formule infinitésimale dans le cas d’une transformation monotherme (donner ce terme suffit à lever l’ambiguïté).

La question 9 a été particulièrement fastidieuse pour le correcteur, qui a lu des horreurs indescriptibles. Certains, qui ont trouvé un Sc < 0 à la question 8, ont tenté de retomber sur leurs pattes en expliquant que Sc du monde extérieur est -Sc du système et que du coup à la fin cela fait Sc = 0 et c’est réversible (vraiment ?). Je rappelle que Sc > 0 TOUJOURS. D’autres m’ont doctement expliqué que la variation d’entropie du monde extérieur est opposé à la variation d’entropie du système, ce qui revient à dire que la variation d’entropie de l’univers entier est nulle, autrement dit que l’entropie de l’univers est constante … ce qui est exactement l’inverse de ce que postule le second principe de la thermodynamique !!
Je vous invite à lire et à méditer la correction de cette question.

Les questions 10 à 14 étaient plus techniques et ont été peu abordées. L’utilisation de la formule de la question 10 pour la situation de la question 11 devait être un minimum justifiée.

La détente de Joule et Gay-Lussac avait été revue en TD deux jours avant le devoir mais il semble que, malgré mes lourdes allusions, vous n’ayiez pas jugé bon d’en remettre une couche. Si le système est souvent évident dans les exercices classiques de thermodynamique, il doit en revanche être très soigneusement défini dans cette détente. Dire que Pext = 0 pour avoir un travail nul est pour le moins tangent. Certes, au départ le compartiment vide est de pression nulle, mais au bout d’un moment, sa pression est peu aisée à définir, et même impossible à définir. Quelle est alors la pression extérieure ? La seule bonne façon est de considérer l’ensemble des deux compartiments, dont le volume est invariable. La détente de Joule – Gay-Lussac est explicitement au programme et est un classique.

Correction du devoir en temps limité de chimie n°8 2 juin 2012

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Le devoir en temps limité de chimie n°8 est plutôt correctement réussi. La moyenne est de 11,5/20. Il y a 27 copies qui ont plus de la moyenne, et 3 copies entre 9 et 10.
Dans l’ensemble, la cinétique est maitrisée, même s’il reste des choses perfectibles.

Exercice 1

La première question a été un festival d’âneries, qui montre que vous ne lisez pas assez attentivement l’énoncé. Dire qu’il y a dégénérescence de l’ordre par rapport aux ions oxonium car ils sont en large excès, c’est vraiment gonflé. Le pH de la solution vaut 5, ce qui correspond à une concentration de 10^-5 mol/L, alors que [S] est plutôt de l’ordre de 0,1 mol/L. Il y a dégénérescence de l’ordre, car la solution est tamponnée: la solution tampon a pour rôle de maintenir le pH constant.
La confirmation d’un ordre 1 par rapport à S et la détermination de la constante de vitesse ont été correctement réussies, si on excepte certains résultats de régression linéaire peu crédibles.

La détermination de l’ordre par rapport à H3O+ a en revanche été nettement moins couronnée de succès. D’une part, affirmer qu’il y a un ordre par rapport à H3O+ parce que la constante apparente de vitesse dépend de H3O+, ce n’est pas satisfaisant. Cela revient à supposer que n’importe quelle fonction est nécessairement une loi de puissance, ce qui n’est quand même pas vrai ! Certains ont supposé que l’ordre était 1 et ont vérifié que kapp est linéaire en fonction de [H3O+], ce qui est une méthode peu générale mais correcte. La bonne méthode était évidemment de passer au logarithme: log kapp = ln k +q log[H3O+], ce qui donne une droite de pente q, à condition de ne pas se mélanger les pinceaux entre logarithme népérien et logarithme décimal ! En effet, pH = – log[H3O+], et non pas ln [H3O+]. Qu’on se trompe par inadvertance, c’est navrant mais humain. En revanche, qu’on écrive sans vergogne sur sa copie que ln [H3O+] = log [H3O+], c’est quand même lamentable !

La série de questions de cours qui suivait a montré que, dans l’ensemble, vous avez travaillé le cours. Les formulations sont parfois maladroites, mais les connaissances sont là, ce qui est bien.
Un bémol sur la question 8, qui demandait de relier la constante d’équilibre aux constantes de vitesse des actes élémentaires opposés: certains ont oublié qu’à l’équilibre les vitesses de ces deux actes élémentaires sont égales (c’est la définition de l’équilibre), du coup, il leur reste les vitesses dans l’expression, ce qui est peu utilisable.

Exercice 2

Par charité, nous jetterons un voile pudique sur les structures de Lewis de l’ion nitrate et de l’acide nitrique, qui n’ont été correctement écrites que dans un nombre de copies qui se compte sur les doigts d’une main (d’ailleurs amputées de quelques doigts). Je rappelle que la première chose à faire est de compter le nombre d’électrons de la molécule, d’éviter les liaisons simples O-O, d’éviter les cycles, et de se rappeler que l’azote respecte toujours la règle de l’octet (sauf composé à nombre impair d’électrons). Vous vous êtes fait un devoir de tomber dans tous les pièges classiques. Bravo !

L’équilibre (1) est évidemment une réaction acido-basique, qui est en fait un équilibre d’autoprotolyse de HNO3 (une personne a utilisé ce terme). Me dire que HNO3 est un ampholyte me suffisait (mais peu de personnes l’ont dit, sans compter ceux qui confondent ampholyte et amphiphile).

La question 3 était volontairement vague et vous a posé beaucoup de problème. Il est clair que l’eau est le solvant et qu’elle ne va donc pas apparaitre dans la loi de vitesse. Cependant, ce n’est pas du tout parce que [H2O] = 1 mol/L ! Dans un litre d’eau pure, il y a environ 56 moles d’eau, bien loin de 1 mol/L. L’eau est en large excès, et sa concentration peut être considérée comme constante ; il y a dégénérescence de l’ordre. Il n’en reste pas moins que (-2) est un acte élémentaire, et que sa vitesse suit la loi de Van’t Hoff: v = k'[H2O] [NO2+], le terme k'[H2O] étant constant et noté k-2. Cette constante k-2 représente donc la constante apparente de vitesse de l’acte (-2) réalisé dans l’eau.

J’ai été très agréablement surpris de constater que la loi de vitesse a été correctement établie dans une majorité de copies, et que dans nombre d’autres, il s’en fallait de peu (tout était écrit, mais une force invisible vous a empêché de conclure). C’est déjà un mécanisme compliqué, ce qui est très encourageant.

Résultats du devoir en temps limité de physique n°7 1 mai 2012

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Le devoir en temps limité de physique n°7 a été très bien réussi, avec une moyenne de 13,2. La moyenne est atteinte par 24 copies, et 3 copies ont entre 9 et 10. Il y a beaucoup de très bonnes notes. Contrairement au devoir de chimie, je n’ai pas l’impression que le devoir de physique ait été particulièrement facile.

Sur le premier problème

La remarque m’a été faire que les indices optiques du liquide et du solide étaient « `inversés par rapport au cours »‘. Je n’ai jamais dit que l’indice du milieu traversé en premier par la lumière doit s’appeler n1 et l’indice du milieu qui se trouve de l’autre côté du dioptre doit s’appeler n2. Du reste, cela serait absurde, car si vous décidez de mettre la lampe de l’autre côté, le sens de propagation de la lumière s’inverse ! C’est à vous de vous adapter aux notations de l’énoncé. Cela n’empêche pas d’essayer d’être subtil. Si l’indice du premier milieu s’appelle n2, c’est plus judicieux d’appeler l’angle d’incidence i2, ce qui permet d’appliquer la formule magique n1 sini1 = n2 sini2 sans se tromper …
Ceux qui ont évité cet écueil (qui n’en était un que pour ceux qui appliquent des formules sans réfléchir), ont correctement traité l’aspect optique de la suite du problème.

La question 3 a donné lieu à peu de bonnes réponses. Deux des pierres ont une densité supérieure à celle du liquide et la troisième a une densité inférieure. Cette dernière flotte et les deux autres coulent. Tous les arguments comme quoi celle de densité la plus grande coule plus vite est fausse. La vitesse à laquelle la pierre coule dépend de toutes les forces qui s’appliquent, en particulier de la poussée d’Archimède qui dépend du volume de la pierre et des forces de frottement fluide qui dépendent de la forme et de l’état de surface de la pierre.

Sur le second problème

Peu de chose à dire sur le début. Les constructions ont été correctes, même si un certain nombre d’entre vous n’ont pas un peu forcé la chance pour que l’image finale soit sur le détecteur dans le second dispositif (mais je n’ai évidemmement pas sanctionné).
Dans l’ensemble, le principe de résolution d’un problème comportant deux lentilles est compris, même si certains se sont emmêlé les pinceaux entre les centres optiques des deux lentilles.

Gros bémol tout de même sur le grandissement total, qui est produit des grandissements, et non pas leur somme ! D’où cette ânerie peut-elle bien sortir ? On pouvait se payer le luxe de vérifier qu’un grandissement de 1,4 (soit environ racine carrée de 2) selon chaque côté de la feuille correspondait bien à un doublement de la surface, et donc bien un passage du format A4 au format A3.

La question de cours sur les lentilles accolées est correctement traitée par la plupart d’entre vous. Cependant, s’il est clair qu’il ne faille pas s’attarder sur une telle question, qui ne rapporte pas beaucoup de points, il faut tout de même justifier chaque point, en particulier pourquoi on considère un centre optique unique.

Je pense qu’une seule personne a abordé la dernière question correctement. La réponse est en fait triviale : il suffit d’invoquer le principe du retour inverse de la lumière. Je conviens cependant qu’il est nettement plus facile de concevoir la réponse que de l’expliquer avec des mots.

Résultats du devoir en temps limité de chimie n°7 1 mai 2012

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Ce devoir a été tout à fait correctement réussi dans l’ensemble, avec une moyenne de 12,1. La moyenne est atteinte par 28 copies et 1 copie a entre 9 et 10.
Il ne faut néanmoins pas trop attraper la grosse tête, car ce devoir était plutôt facile, avec pour commencer 2 questions de cours généreusement notées.

Sur le premier problème

Concernant l’établissement des lois de vitesse et des expressions du temps de demi-réactions, je l’ai déjà dit mais je le répète : soyez concis. Dans les sujets de concours, de telles questions ne rapportent guère et il ne faut pas s’y attarder plus que nécessaire. Cela ne signifie pas qu’il faille passer sous silence certains points du raisonnement ; ainsi, trop d’entre vous n’ont pas pris la peine de justifier correctement que, dans les conditions de l’expérience, [A]=[B] à tout instant dans la question 2. C’est tout bête, il suffit de dire que les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques et le restent donc durant toute l’expérience. Mais il faut le dire.
Par ailleurs, évitez de vous compliquer inutilement la vie. A quoi bon faire intervenir un coefficient stoechiométrique α devant A, alors que manifestement l’énoncé le pose égal à 1 ? Cela ne sert qu’à alourdir les formules, et à devoir justifier ce que représente ce α (on doit toujours expliquer le sens d’une grandeur non définie par l’énoncé), et en définitive n’apporte rien à la clarté des explications. Je rappelle que cette notation α, que j’ai utilisée dans le cours, n’est nullement universelle.

Je remarque, avec un certain désappointement, que la question de savoir si l’iodoéthane subit une SN1 ou une SN2 n’a pas été discutée avec une pertinence sans égale par une bonne partie d’entre vous. A votre décharge, c’est vrai qu’on a abandonné le cours de chimie organique il y a tellement longtemps !

La seule grosse erreur dans ce problème a été la vérification de l’ordre. Il était clair que la réaction n’était pas d’ordre 1, puisque les données expérimentales montrent que le temps de demi-réaction varie avec la concentration initiale. Pour montrer que la réaction est d’ordre 2, il faut vérifier que la variation de t½ est inversement proportionnelle à C0. Il n’est donc nullement question ici de considérer les variations de C avec le temps. Dans un certain nombre de copies, la distinction entre le temps (qui varie continûment) et le temps de demi-réaction (qui est une date bien particulière) d’une part, et entre la concentration initiale (qui est fixée pour une expérience donnée) et la concentration au cours du temps (qui varie continûment) d’autre part, n’est pas très claire. Ce n’est pas la même chose de faire une seule expérience durant laquelle on suit C au cours du temps et de montrer que 1/C varie de façon affine avec t, et de faire plusieurs expériences avec des concentrations initiales C0 différentes et de déterminer le temps de demi-réaction pour chacune d’entre elle puis de vérifier qu’il est inversement proportionnel à C0.

Je rappelle enfin, et ceci est valable pour n’importe quel domaine de la physique, de la chimie ou des SVT, que lorsqu’on fait une régression linéaire, on doit impérativement préciser le coefficient de corrélation obtenu, qui est une mesure de la pertinence de la loi affine postulée pour modéliser les résultats expérimentaux.

Sur le second problème

Les aspects purement chimiques de ce second problème ont été largement incompris. Le rôle de l’acide sulfurique n’est bien évidemment pas de catalyser la réaction de SN qui est étudiée. En effet, l’acide sulfurique n’est pas introduit dans le récipient dans lequel la réaction se déroule, mais dans les prélèvements qui sont faits dans le but d’être dosés. En outre, il n’est pas introduit en quantité catalytique. L’acide sulfurique est un acide fort, qui réagit sur l’ion azoture N3¯, et le transforme en son acide conjugué HN3, ce qui supprime le nucléophile du milieu réactionnel ; ainsi, la réaction de SN s’arrête lors de l’ajout de l’acide sulfurique. Si on ne faisait pas ainsi, la réaction continuerait pendant le dosage, et on ne sait pas très bien à quelle date correspondrait la concentration en ions Br¯ qu’on mesurerait par ce dosage.
D’autre part, on n’utilise pas l’acide chlorhydrique, car les ions Cl¯ peuvent aussi précipiter avec les ions Ag+, ce qui fausserait le dosage des ions Br¯.

La gestion du dosage a également été plutôt peu couronnée de succès, principalement parce que vous n’avez pas correctement distingué le volume de prélèvement sur lequel on fait le dosage, et le volume du milieu réactionnel dans lequel a lieu la réaction de SN.
A l’équivalence du dosage, on a égalité entre la quantité de matière de Br¯ présente dans le volume V de prélèvement et la quantité de matière de Ag+ ajouté, soit [Br¯] V = CAg VE, ce qui donne directement [Br¯] car la concentration est la même dans le volume V0 et dans un prélèvement V de ce volume (la concentration est un paramètre intensif).
Notons également que le volume d’acide sulfurique ajouté n’a strictement rien à faire dans cette histoire, car il n’influe en aucune façon sur la quantité de matière d’ions Br¯ présent dans le prélèvement.

La fin du problème sur l’utilisation de la constante apparente de vitesse pour déterminer l’ordre partiel q a été correcte, à cette restriction près que tout le monde s’est contenté d’utiliser la représentation ln kapp en fonction de ln C, qui donnait une valeur peu précise de q = 0,8 que tout le monde a correctement arrondi à 1, sans vérifier par un graphique non logarithmique que kapp est bien proportionnel à C. Ce dernier graphique donnait en outre une valeur bien plus précise de k.

Corrigé du devoir en temps limité de chimie n°6 17 mars 2012

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Le devoir est mitigé, avec une moyenne de classe de 10,6/20. 19 copies ont plus de 10 et 3 copies ont entre 9 et 10.

Quelques remarques générales pour commencer.
– N’essayez pas de donner les noms de molécules quand cela ne vous est pas demandé. C’est souvent très folklorique.
– En chimie organique, lorsqu’on demande la formule d’un composé, ce n’est pas la formule moléculaire qu’on attend. Dire que le composé F est C10H18O n’apporte strictement aucune information, car il doit exister quelques centaines de molécules qui répondent à cette formule brute. Il faut faire une représentation topologique.
– Lorsqu’on le peut, ne pas se contenter d’une représentation plane. Dans beaucoup de cas, ça ne coûte rien de préciser l’organisation spatiale des molécules. Il suffit pour cela de faire du Cram ou, dans le cas des cyclohexanes, du Haworth.
– Il y a des réactions à connaitre par coeur, et je les ai indiquées. Les équations-bilan permettant de former un alcoolate ou la réaction d’un alcool sur SOCl2 en font partie.

La notion de conformation, par opposition à la notion de configuration, semble peu claire chez la plupart d’entre vous. Lorsqu’on demande les conformations les plus stables du menthol, on ne parle que du menthol, pas de ses stéréoisomères. Le menthol est un cyclohexane, ses deux conformations les plus stables sont les deux formes chaise. Reste à les représenter correctement …

La partie sur la SN sur le menthol est relativement bien réussie. La plupart d’entre vous sait à quoi sert de convertir un alcool en tosyle, même si les explications pourraient souvent être plus précises. Dire qu’on active, c’est bien ; dire que c’est nécessaire parce que cela remplace un mauvais nucléofuge par un bon nucléofuge, c’est mieux. La précision du vocabulaire est à améliorer : ce n’est pas le menthol ou l’alcool qui est un mauvais nucléofuge, ni même le groupe OH ; c’est l’ion HO- le nucléofuge.
Je n’attendais pas que la SN2 soit représentées sur les formes chaise du cyclohexane, même si c’est possible, ni même sur les représentations de Haworth (sur lesquelles c’est assez facile de montrer l’inversion de Walden et l’attaque dorsale). Cependant, lorsque les schémas sont trop simplifiés, on ne montre plus rien du tout.
Concernant l’aspect stéréochimique de la réaction, une erreur très grave a été faite par certains : seule la configuration du carbone qui subit l’attaque du nucléophile est inversée. Tous les autres carbones asymétriques sont inchangés.

La formation du menthène par déshydratation a été assez convenablement traitée. Les formules des deux alcènes sont généralement correctes. Dans l’acide sulfurique aqueux, la réaction sur un alcool secondaire est une E1 car le milieu est très polaire ; cela est à savoir.
Dans le cas où l’alcool est converti en chloroalcane sur lequel on fait une élimination en milieu peu polaire, c’est évidemment une E2 qui doit être invoquée. L’analyse stéréochimique de la réaction n’a été traitée par personne. Le point clé est évidemment que la E2 se déroule en conformation anticoplanaire.

L’oxydation en menthone est plutôt mal traitée, en partie par ma faute. J’ai enlevé la question du sujet original demandant de trouver l’équation bilan de l’oxydation, mais j’ai oublié de rajouter en échange que le permanganate est en excès. Du coup, certains ont considéré qu’il était en défaut en pensant que la réaction se faisait mole à mole. Cela dit, beaucoup d’entre vous ont calculé le rendement en divisant bestialement la masse de menthone obtenue par la masse de menthol introduite. Cela est totalement faux. Ce qu’il faut comparer, c’est la masse de menthone obtenue à la masse de menthone qu’on pourrait obtenir au maximum, et ce n’est pas la masse de menthol introduite car les deux composés n’ont pas la même masse molaire. Vous remarquerez que, personnellement, je n’ai jamais écrit un rendement comme le quotient de deux masses, mais toujours comme le quotient de deux quantités de matière, ce qui me parait nettement moins générateur de fautes idiotes.

La fin a été franchement ratée. Laissons de côté ceux qui ignorent que la réaction du dibrome sur un alcène conduit à un ion ponté, et en aucun cas à une addition d’un brome sur un carbone avec formation d’un carbocation sur un autre ; cela ne correspond à aucune réaction du cours. Pour tous ceux qui ont effectivement écrit un ion ponté, il faut impérativement faire comprendre qu’il peut se faire de l’un ou l’autre côté de la liaison. En outre, cet ion ponté n’évolue pas selon un carbocation, sans quoi il y aurait racémisation lors de l’addition de l’eau, ce qui n’est pas compatible avec le fait que la réaction soit stéréosélective, avec exclusivement une addition anti. Le passage par un carbocation ne peut pas être compatible avec une stéréosélectivité. L’addition de l’eau se fait donc sur l’ion ponté, ce qui explique son arrivée anti.
Dernier point de détail à propos de cette réaction : elle ne met pas en jeu un ion hydroxyde, puisqu’on n’en n’a pas introduit. C’est bien l’eau le nucléophile. Invoquer des ions hydroxydes formés par autoprotolyse de l’eau, c’est absurde : l’autoprotolyse ne fournit qu’une quantité totalement négligeable d’ions.

En conclusion, je suis bien conscient que, pour la plupart d’entre vous, un réel travail a été fait, et je suis également bien conscient que la chimie organique est difficile. Comme souvent dans cette matière, on a l’impression que le travail ne paye pas, mais c’est une illusion. Le travail est de longue haleine, et lorsqu’on reviendra à la chimie organique à la fin de l’année, beaucoup de choses qui vous paraissent délicates aujourd’hui auront eu le temps d’être assimilées et vous paraitront beaucoup plus simples.