Programmes Physique-Chimie SpéBio2

mercredi 30 novembre 2022
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 (8 pts) et un exercice (12 pts), 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 » :

  • 30 minutes (à peine) pour préparer, sur table, un sujet sujet ouvert introduit par (au moins) une question de cours, en Physique ou en Chimie ;
  • 30 minutes environ pour la présentation et la discussion au tableau.

Semaine n° 9 : du 28 novembre au 2 décembre 2022

Programme définitif

Mécanique
Oscillations mécaniques libres (cours et exercices)

  • pendule élastique non amorti (horizontal ou vertical) : équation du mouvement, étude énergétique
  • systèmes non linéaires et approximation harmonique : pendule simple (équation différentielle par bilan énergétique, approximation harmonique), généralisation aux oscillations autour d’une position d’équilibre stable
  • niveaux vibrationnels d’une liaison : modèle de Hooke d’une liaison, niveaux quantiques vibrationnels (expression non exigible), lien avec la spectroscopie infrarouge
  • régimes libres d’un oscillateur amorti par frottement fluide : pseudo-périodique (équation du mouvement et étude de x(t), décrément logarithmique, bilan énergétique et facteur de qualité), apériodique critique, apériodique

Oscillations mécaniques forcées (cours et exercices)

  • pendule élastique non amorti : équation du mouvement, utilisation de la méthode complexe pour déterminer la solution forcée, divergence de l’amplitude à la fréquence propre
  • pendule élastique amorti : équation du mouvement, passage au régime forcé, solution forcée (méthode complexe), amplitude (condition d’existence d’une résonance) et déphasage de la position, résonance en vitesse (étude qualitative)

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

Filtrage linéaire d’un signal (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
  • exemples de réponses fréquentielles : amplitudes et déphasages pour les circuits (R,C) et (C,R)
    les impédances ne sont plus au programme

Solutions aqueuses
Réactions de complexation - décomplexation (cours et exercices)

  • définition, bases de nomenclature, géométrie octaédrique, description de la liaison métal - ligand par recouvrement d’OA (principe uniquement : sans aucun développement), exemple de l’hémoglobine
  • complexe de stœchiométrie 1:1 : équilibre de complexation, constantes de formation et de dissociation, échelle de logβ pour un ligand donné, domaines de prédominance des espèces, calcul de concentrations à l’équilibre
  • complexes successifs et équilibre global : constante globale βn, domaines de prédominance, concentrations à l’équilibre
  • stabilité des complexes : compétition entre ions pour un même ligand, compétition entre ligands pour un même ion, 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 ΔrX et expression de dX, relation ΔrX = Σ νi Xmi , enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction, relation ΔrG = ΔrHT ΔrS
  • conditions standard : état standard d’un constituant physico-chimique, état standard de référence d’un élément, réaction chimique standard, grandeurs standard de réaction, variations de ΔrG° avec la température et approximation d’Ellingham
  • grandeurs tabulées : loi de Hess, réaction standard de formation et grandeurs associées, calcul d’un ΔrG°
  • applications du premier principe : transformation en réacteur monotherme et monobare, transformation adiabatique en réacteur monobare (température de flamme)

Semaine n° 10 : du 5 au 9 décembre 2022

Programme définitif

Mécanique
Oscillations mécaniques forcées (cours et exercices)

  • pendule élastique non amorti : équation du mouvement, utilisation de la méthode complexe pour déterminer la solution forcée, divergence de l’amplitude à la fréquence propre
  • pendule élastique amorti : équation du mouvement, passage au régime forcé, solution forcée (méthode complexe), amplitude (condition d’existence d’une résonance) et déphasage de la position, résonance en vitesse (étude qualitative)

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

Filtrage linéaire d’un signal (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
  • exemples de réponses fréquentielles : amplitudes et déphasages pour les circuits (R,C) et (C,R)
    les impédances ne sont plus au programme
  • principe et intérêt du filtrage, notion de superposition des signaux
  • quadripôles et filtres : principe d’étude, fonction de transfert (définition, gain linéaire et déphasage), caractéristiques des filtres (nature, fréquence(s) de coupure et bande passante)
  • exemples de filtres passifs : passe-bas, passe-haut, passe-bande, réjecteur
    on évitera tout calcul « compliqué » !

Thermodynamique chimique
Grandeurs de réaction (cours et exercices)

  • définitions et propriétés : grandeur de réaction ΔrX et expression de dX, relation ΔrX = Σ νi Xmi , enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction, relation ΔrG = ΔrHT ΔrS
  • conditions standard : état standard d’un constituant physico-chimique, état standard de référence d’un élément, réaction chimique standard, grandeurs standard de réaction, variations de ΔrG° avec la température et approximation d’Ellingham
  • grandeurs tabulées : loi de Hess, réaction standard de formation et grandeurs associées, calcul d’un ΔrG°
  • applications du premier principe : transformation en réacteur monotherme et monobare, transformation adiabatique en réacteur monobare (température de flamme)

Évolution et équilibre d’un système (cours)

  • conditions d’évolution et d’équilibre : expressions de dG avec la création d’entropie, critère d’évolution ΔrG dξ < 0, situation à l’équilibre, lien avec les potentiels chimiques
  • constante d’équilibre thermodynamique : définition (à partir de ΔrG°), expression de ΔrG en fonction de Q et K°, relation de Guldberg et Waage (loi d’action des masses), relation entre constantes d’équilibre
  • évolution de G au cours de la transformation : représentation graphique, signification de ΔrG et ΔrG°
  • variation de K° avec la température : relation de Van’t Hoff, température d’inversion d’un équilibre
    l’affinité chimique n’est plus au programme

Semaine n° 11 : du 12 au 16 décembre 2022

Programme prévisionnel

Électrocinétique
Filtrage linéaire d’un signal (cours et exercices)

  • 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
  • exemples de réponses fréquentielles : amplitudes et déphasages pour les circuits (R,C) et (C,R)
    les impédances ne sont plus au programme
  • principe et intérêt du filtrage, notion de superposition des signaux
  • quadripôles et filtres : principe d’étude, fonction de transfert (définition, gain linéaire et déphasage), caractéristiques des filtres (nature, fréquence(s) de coupure et bande passante)
  • exemples de filtres passifs : passe-bas, passe-haut, passe-bande, réjecteur
    on évitera tout calcul « compliqué » !

Thermodynamique chimique
Grandeurs de réaction (cours et exercices)

  • définitions et propriétés : grandeur de réaction ΔrX et expression de dX, relation ΔrX = Σ νi Xmi , enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction, relation ΔrG = ΔrHT ΔrS
  • conditions standard : état standard d’un constituant physico-chimique, état standard de référence d’un élément, réaction chimique standard, grandeurs standard de réaction, variations de ΔrG° avec la température et approximation d’Ellingham
  • grandeurs tabulées : loi de Hess, réaction standard de formation et grandeurs associées, calcul d’un ΔrG°
  • applications du premier principe : transformation en réacteur monotherme et monobare, transformation adiabatique en réacteur monobare (température de flamme)

Évolution et équilibre d’un système (cours et exercices)

  • conditions d’évolution et d’équilibre : expressions de dG avec la création d’entropie, critère d’évolution ΔrG dξ < 0, situation à l’équilibre, lien avec les potentiels chimiques
  • constante d’équilibre thermodynamique : définition (à partir de ΔrG°), expression de ΔrG en fonction de Q et K°, relation de Guldberg et Waage (loi d’action des masses), relation entre constantes d’équilibre
  • évolution de G au cours de la transformation : représentation graphique, signification de ΔrG et ΔrG°
  • variation de K° avec la température : relation de Van’t Hoff, température d’inversion d’un équilibre
    l’affinité chimique n’est plus au programme

Variance - Perturbation des équilibres (cours)

  • facteurs d’équilibre : variables intensives de contrainte et de composition, notion de facteur d’équilibre
  • variance : définition, « règle des phases » de Gibbs, exemples, équilibres simultanés ou successifs, système particularisé, notions de déplacement ou de rupture d’équilibre
  • perturbation des équilibres : loi de modération, influence de la température, influence de la pression, influence de la composition
    on se limite aux comparaisons de Q et K° après perturbation, sans démonstration générale

Solutions aqueuses
Équilibres hétérogènes de précipitation - solubilisation (cours)

  • 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)
    les facteurs de solubilité ne sont pas au programme de cette semaine

Joyeuses fêtes !


A suivre…

  • Conduction thermique
  • Équilibres hétérogènes de précipitation (suite)

Devoir surveillé le samedi 7 janvier

  • Thermodynamique chimique
  • Solutions aqueuses

Arrêt provisoire des colles : reprise après les écrits !


Oraux blancs du 22 mai au 9 juin 2023

Chaque étudiant passe un oral selon le choix exprimé :

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

Voir le planning


Documents joints

PDF - 96.2 ko
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PDF - 101.8 ko
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Brèves

Information à destination des bacheliers 2022

mardi 5 juillet

HEC organise un séminaire de pré-rentrée du 25 au 30 août 2022 pour les bacheliers qui rentrent en prépa ECG :
PREP’HEC
Formulaire

L’ESSEC s’associe à Centrale Spélec pour proposer un campus aux élèves qui envisagent une filière économique. Ce campus aura lieu à distance du 22 au 26 août 2022.
Les candidatures sont ouvertes jusqu’au 26 juillet 2022 via ce formulaire :

Formulaire

ESSEC (PDF - 366 ko)
ESSEC

Formation « La prépa pour tous : oser et réussir »

vendredi 28 mai 2021

La Plate forme de cours en ligne Mooc propose une formation organisée par HEC intitulée :
La prépa pour tous : oser et réussir
Vous pouvez vous inscrire en cliquant sur le lien ci-dessus.

Quelques liens CPGE

lundi 28 septembre 2020

Sites créés par des associations de professeurs de classe préparatoires présentant certaines filières de CPGE :

Classes préparatoires littéraires : www.prepalitteraire.fr

Classes préparatoires scientifiques : https://prepas.org/

Classes préparatoires scientifiques BCPST : http://prepasbio.org/