Banque Agro Veto. Session 2013 Rapport sur le concours B ENV Épreuve écrite de Chimie Concours B ENV Nombre de candidats 364 Moyenne Ecart-type 7 5 Note la plus basse 0 Note la plus haute 20 Les remarques générales des rapports précédents demeurent d’actualité. Nous invitons vivement les candidats à s’y reporter. La note moyenne de cette épreuve est de 07/20. Cette moyenne tient compte de l’harmonisation entre correcteurs qui conduit à affecter 20/20 à la meilleure copie. L’épreuve de chimie porte sur l’aspartame, avec quatre parties indépendantes. Le sujet est classique avec une part importante pour la chimie générale. Les notions de chimie organique abordées étaient sans difficulté particulière. Le jury constate, comme les années précédentes, que beaucoup de candidats se présentent à l’épreuve sans l’intégralité des prérequis. Les connaissances de cours constituent toutefois un passage obligé au regard de la réussite de l’épreuve. En effet, certaines questions sont très proches du cours. Les applications numériques sont aussi importantes que les expressions littérales. Il est également apprécié de commenter les valeurs numériques obtenues (réactions quantitatives, lentes…). Et le jury rappelle également le caractère indispensable des unités pour chaque résultat numérique. Pour les réactions en chimie organique, il est rappelé aux candidats de veiller à placer les flèches de mécanisme dans le sens de déplacement des électrons d’un site nucléophile vers un site électrophile. Les équations bilan doivent bien évidemment être équilibrées qu’il s’agisse de la partie chimie organique ou bien de la chimie générale. Depuis quelques années déjà, une partie de l’épreuve rappelle que la chimie est une science expérimentale et nous nous attendons à ce que les étudiants connaissent les montages classiques de la chimie organique, comme indiqué dans le programme. Ces schémas doivent bien entendu être légendés. Partie A : Le méthanol Cette partie porte sur la thermodynamique de la synthèse du méthanol. Il s’agit d’étudier les déplacements d’équilibre et en déduire les conditions opératoires de synthèse dans l’industrie. Les questions relatives aux déplacements ont été traitées en général sans utiliser l’affinité comme proposé dans l’énoncé. Cependant, les lois de modérations sont en général connues, ce qui permettait de répondre aux questions suivantes. En revanche, peu d’étudiants ont parlé de l’importance de la cinétique dans l’industrie, de la sélectivité des réactions par l’utilisation de catalyseurs et du recyclage des produits. Les questions A.8 et A.9 sont classiques, encore fallait-il exprimer la constante d’équilibre en fonction des pressions partielles et non des concentrations et ne pas oublier le nombre de moles totales de gaz dans le tableau d’avancement. Partie B : La phénylalanine Cette partie traite de la synthèse de la phénylalanine. Il n’y avait pas difficulté particulière. Malgré tout, les équations bilans ne sont pas équilibrées dans trop de copies, notamment la réaction d’oxydo-réduction. Il reste encore des schémas farfelus pour la synthèse de l’organomagnésien, mais pour les copies où le montage était correct nous avons remarqué avec satisfaction que la sécurité du dispositif expérimental a été prise en compte par la majorité des étudiants, comme cela avait été indiqué dans le rapport précédent. Le jury trouve inacceptable de trouver sur des copies de concours de ce niveau, des molécules qui ne respectent pas la structure de Lewis (règle de l’octet). Il y a encore beaucoup trop de confusion sur l’activité optique : la molécule F obtenue possède bien un carbone asymétrique, mais le composé F étant obtenu de manière racémique, il ne présente donc pas d’activité optique. Quelques étudiants seulement ont trouvé la structure de I, sel d’ammonium quaternaire de la phénylalanine. Partie C : L’acide aspartique Dans cette troisième partie, on étudie les propriétés acido-basiques de l’acide aspartique, acide aminé possédant une fonction acide carboxylique sur la chaîne latérale. Nous rappelons que dans la représentation de Fischer des acides aminés, la fonction acide carboxylique de la fonction α-aminoacide est en haut. Du fait de l’effet inductif attracteur de l’amine, le pKa de cette fonction acide est diminué (pKa1). La deuxième fonction acide plus éloigné de l’amine présente un pKa plus élevé (pKa2). Enfin, l’amine est une fonction basique avec un pKa d’environ 9,6. Le diagramme de prédominance des espèces peut alors se déduire des remarques précédentes. La question C21 a été dans l’ensemble mal traitée. Le pH initial est supérieur à celui d’une solution d’un monoacide faible, car compte tenu de la faible valeur du pKa1, l’acide aspartique n’est pas un acide faible, il se dissocie dans l’eau. Le 1er saut de pH correspond alors au dosage de la fonction acide de la chaine latérale et le 2ème saut à celui de l’amine. Le 1er saut de pH est donc le plus important (ΔpH = 9,6-3,6 = 6), alors que le 2ème varie de pH 9,6 vers 13 (soude décimolaire). Beaucoup de valeurs fausses pour V2 et même absurdes (500 L par ex). Partie D : L’aspartame Le mécanisme de l’estérification est généralement bien connu. Il faut rappeler que cette réaction est catalysée en milieu acide pour activer la fonction C=O de l’acide carboxylique. En éliminant l’eau, on peut déplacer l’équilibre vers la formation de l’ester. Peu d’étudiants sont parvenus à la dernière question et encore moins ont trouvé la structure chimique de l’aspartame. Correcteurs : Thanh Ha Duong, Miryana Hemadi, Bruno Le Bizec