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Préparation à l’oral
Chimie expérimentale

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Préparation à l’épreuve pratique de chimie
I. Généralités
A. Nature de l’épreuve
La durée de l’épreuve est de trois ou quatre heures suivant les concours. Les sujets portent aussi bien sur la
chimie organique que sur la chimie analytique. Certains sujets sont très détaillés d’autres le sont
volontairement beaucoup moins.
■ Extrait du rapport des ENS : Certaines étapes du protocole (matériel à utiliser, agitation, quantités de
réactifs) ne sont pas décrites dans le sujet. Les candidats ne doivent pas se contenter de suivre une « recette
» fournie par le jury mais faire intervenir leur esprit critique
■ Par contre aux CCP ou aux Mines :
Le texte de la manipulation est suffisamment détaillé, notamment au niveau du protocole expérimental pour
permettre de réussir sans difficulté la manipulation. Lorsque celle-ci est ratée, cela provient invariablement
d'une erreur imputable à l'étudiant (erreur de lecture, des produits ou de conditions opératoires). De
nombreuses questions sont posées dans le corps du texte, ce qui doit permettre au candidat de comprendre
ce qu'il fait et de structurer son compte rendu.
On constate malheureusement que nombre de candidats ne prêtent pas l’attention nécessaire à la lecture du
sujet et à cause d’une lecture "en diagonale" se trompent sur les réactifs ou les quantités utilisés ce qui les
conduit à refaire les solutions ou à redémarrer la manipulation…. avec une perte de temps et un stress
renfoncé pour l'étudiant
■ Centrale 3h : Les compétences recherchées chez les candidats dans l’épreuve des travaux pratiques et une
manipulation permettant d’illustrer ces compétences sur un exemple sont publiées sur le site du concours
Centrale – Supélec. L’objectif des travaux pratiques de chimie est de valider ces compétences qui ont du
être acquises par les candidats au cours de leurs années de préparation. Bien qu’il s’agisse d’une épreuve de
travaux pratiques, l’interprétation des résultats expérimentaux obtenus revêt une part importante compte
tenu de l’objectif de former des ingénieurs et non des techniciens. Elle ne doit pas être négligée par les
candidats. Les travaux pratiques abordent aussi bien la synthèse organique que les titrages, la cinétique que
la thermodynamique, l’étude de complexes que l’exploitation de méthodes spectroscopiques. Très souvent
plusieurs de ces domaines sont abordés dans une manipulation. Chaque manipulation comprend deux appels
à l’examinateur permettant un échange
■ Dans la suite, on propose une analyse des erreurs signalées par les différents jurys il s’agit de ne pas les
reproduire !!!!
B. Compte rendu - Graphiques
■ Le compte-rendu doit être le reflet de la manipulation effectuée. Il est inadmissible de trouver des
comptes-rendus sans équations bilans et/ou sans mécanismes réactionnels et parfois pire : sans aucune
donnée quantitative !
■ Les examinateurs attendent donc que :
- les résultats expérimentaux soient présentés sous la forme la plus simple : graphes (pour les dosages),
caractéristiques physico-chimiques et rendements (pour les produits obtenus).
- l'analyse du travail inclue la discussion des résultats obtenus et une conclusion.
- les réponses aux questions fassent partie intégrante du compte-rendu
Il est clair que l'exploitation des résultats se fait au fur et à mesure de l’avancement de la manipulation et
tout calcul doit être clair, précis, argumenté et détaillé.
■ De plus en plus de candidats tracent des graphiques ou effectuent des régressions linéaires sur leurs
calculatrices. Si cette méthode peut permettre de gagner en temps ou en précision, le candidat doit pouvoir
présenter à l’examinateur lors de l’entretien oral de fin de TP sa calculatrice avec sa courbe tracée et/ou sa
régression linéaire effectuée. En effet, une discussion entre le candidat et l’examinateur n’est possible que si
un graphique, sur papier ou sur une calculatrice, existe. Cette discussion avec l’examinateur permet

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d’interroger le candidat sur la pertinence d’une régression linéaire. Elle permet aussi au candidat
d’argumenter son choix de la zone linéarisée. Compte tenu de la taille fort limitée des écrans de calculatrice,
le tracé sur une feuille de papier millimétré de format A4 – fournie lors de l’épreuve de TP – s’avère
souvent plus payant pour éviter de passer à côté d’un phénomène peu visible.
C. Note finale
Elle est attribuée collégialement à la fin de chaque épreuve. Cette note globale intègre l’évaluation du
compte-rendu, les réponses aux questions posées ainsi que l'avancement et la qualité du travail expérimental
jugée par les examinateurs au cours de l'épreuve.
Une note faible montre toujours l'incapacité pour l'étudiant d'effectuer une expérimentation et d'en
déduire une corrélation entre résultats et concepts.
II. Analyse des erreurs en chimie organique
A. Respect des règles de sécurité
Une tenue adéquate à la participation d'un TP de chimie est exigée . Les candidats sont supposés venir
avec leur blouse ! Les cheveux longs doivent être attachés et aucun bijou n’est permis Rappelons également
que le port de chaussures couvrantes est indispensable en TP de chimie. Les produits liquides et/ou solides
sont eux aussi soumis à la gravité, les pieds nus sont donc une surface potentiellement vulnérable..
- Le port de lunettes de protection (éventuellement au dessus des lunettes de vue) pendant la
manipulation est obligatoire
- Depuis quelques années, il y a une tendance à l’utilisation systématique des gants. Il n’est pas dans
notre intention d’en interdire l’usage aux candidats mais encore faudrait-il que cela soit fait de manière
correcte. En effet nombre de candidats gardent leurs gants pour rédiger leur compte rendu, utiliser leur
calculatrice, se toucher les cheveux...ou encore mâchouiller leur crayon ! Inutile de dire que cela présente un
réel danger en plus de celui de faire perdre la notion de risque : on ne devrait en effet pas manipuler de
l’éthanol comme de l’acide sulfurique concentré...
- Peu de rejets intempestifs de composés toxiques à l'évier. Les candidats sont dans l'ensemble bien
sensibilisés à l'élimination des déchets.
- Une démarche dangereuse est cependant en plein essor : le suçotement des stylos pendant les phases de
rédaction, rappelons que les stylos peuvent traîner sur les paillasses et être en contact avec des produits
chimiques. Les sucer peut comporter des risques.
- En chimie organique, les étudiants disposent d'une hotte. On attend donc que ceux-ci les utilisent.
Toute manipulation de produits organiques dangereux en dehors de la hotte est sanctionnée.
B. Montages de la verrerie
Les montages sont généralement assez approximatifs. On retrouve le problème récurrent de la fixation
de la verrerie : trop de pinces et pas au bon endroit. La réalisation d’un montage à reflux pose souvent
problème car les candidats commencent par fixer le réfrigérant avec une pince, puis le ballon avec une
autre....et essaient ensuite d’ajuster l’ensemble, ce qui est (très) difficile. Il en résulte beaucoup de temps
perdu et des tensions dans le montage. Pour rappel, il faut tout d’abord fixer le ballon avec une pince (sur le
rodage) et seulement ensuite, emboîter le rodage du réfrigérant (libre) dans le rodage du ballon...et le
réfrigérant tient tout seul ! Réalisé dans ce sens, cela prend une minute et il n’y a aucune tension dans le
montage. Il suffit ensuite (mais cela n’est pas nécessaire) de fixer une pince sur le réfrigérant. Sont listés ci-
dessous les quelques points qui posent encore d’énormes problèmes pour la réalisation des montages :
– les pinces doivent systématiquement être employées et mises sur les rodages,
– les rodages doivent être très peu graissés ( Rappel Deux génératrices et graissage seulement aux trois
quarts)
– l’élévateur doit systématiquement être utilisé en position haute,
– le thermomètre doit systématiquement plonger dans la solution,
– les entonnoirs «à solide» et «à liquide» (Savez vous les différencier ?) doivent systématiquement être
employés lors de tout transvasement afin d’éviter les pertes de matières et de ne pas salir les rodages (des

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ballons, erlens, ampoules) qui doivent rester propres en toute circonstance.. (Rappel : On peut mettre une
feuille de papier sous le récipient lors d’un transvasement de solide)
– De nombreux candidats confondent le principe d’un chauffage à une température constante avec une
distillation fractionnée : le réfrigérant à boules a ainsi été très souvent confondu avec une colonne de
distillation.
C. Filtration sur Buchner
Pour les filtrations sur entonnoir de Buchner, les fioles à vide ne sont presque jamais fixées avec une
pince. D’autre part, la technique de l’essorage n’est que très rarement appliquée alors que celle du lavage est
très mal exécuté. Pour rappel : la fiole à vide doit impérativement être fixée à l’aide d’une pince (3 doigts de
préférence) ; le lavage doit être exécuté après avoir cassé le vide et en triturant le solide dans le solvant de
lavage avec une spatule, le vide est ensuite remis et après un essorage succinct l’opération est répétée (le
nombre de fois indiqué) ; l’essorage s’effectue sous vide pendant plusieurs minutes en appuyant sur le
solide avec une spatule. On peut parfaire l’essorage éventuellement entre 2 feuilles de papier Joseph (cette
opération n’intervient qu’une fois le produit quasiment sec).
D. Extraction- Lavage, Recristallisation
-Le principe des extractions et lavages est souvent mal maîtrisé. Les ampoules à décanter gardent trop
souvent leur bouchon. L'agitation est peu vigoureuse. L'utilité du séchage des phases organiques n'est pas
toujours connue.
- Si la théorie de la recristallisation semble assez bien comprise en général, la mise en pratique s’avère
toujours beaucoup plus délicate en ce qui concerne le montage, le choix de la quantité de solvant à employer
et la température de travail. La recristallisation dans des béchers ou erlenmeyers non sécurisés et sans
réfrigérant reste courante.
Eventuellement une filtration à chaud peut être utile pour éliminer les impuretés insolubles à chaud et les
grains de pierre ponce (nécessaires pour le chauffage au reflux). Pour rappel : une recristallisation se fait
nécessairement au reflux du solvant ; le minimum de solvant est utilisé, une filtration à chaud peut être utile
; il est préférable de laisser refroidir lentement la solution chaude.
(Rappel nous avons des recristallisations à un solvant, à deux solvants. On a vu le montage académique
classique et la recristallisation à la chandelle)
E. Analyse et caractérisation des produits
1) Les CCM sont généralement bien réalisées. En revanche l’interprétation (phénomènes mis en jeu,
différence de migration des produits...) qui en est faite laisse toujours à désirer. Elle est même la plupart du
temps purement absente. (Revoir la théorie)
2) Le principe d’utilisation du banc Köfler est globalement connu mais donne lieu à de mauvais gestes
expérimentaux (saupoudrage du banc, déplacement du produit avec l’aiguille de lecture, quantité de produit
importante…). Le choix de l’étalon à employer pose des problèmes aux candidats lorsqu’ils ne connaissent
pas le point de fusion approximatif du produit à tester…alors qu’ils disposent du produit et peuvent donc
mesurer très facilement cette température.
3) Les analyses RMN sont trop souvent fausses ou incomplètes (la mesure des constantes de couplage n’est
presque jamais faîte). Par ailleurs, les candidats ont beaucoup de difficultés à déterminer un rendement à
partir de spectres RMN
III. Analyse des erreurs en chimie analytique
A. Généralités
Il est attendu des candidats qu’ils choisissent de façon judicieuse la verrerie à utiliser compte tenu des
volumes et de la précision souhaitée. Cette compétence est très souvent bien maîtrisée et certains candidats
pêchent même par excès de méticulosité, par exemple en remplissant leur burette à l’aide de pipettes
jaugées. L’éprouvette est souvent délaissée au profit de pipettes jaugées alors que sa précision est parfois
suffisante.
Les candidats n'utilisent pas le matériel de manière adéquate : pas de rinçage du matériel avant son utilisation
(électrodes et verrerie) ; pas de rinçage des récipients de pesée ou de prélèvement (induisant des pertes de

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matière) ; utilisation d’une même pipette pour prélever différentes solutions; mauvaise utilisation des burettes
(verticalité rarement vérifiée, existence d'une bulle à la base lors de leur remplissage,…) ; méconnaissance de la
précision (voir feuille annexe)et de l’utilisation du matériel (préparation de solutions dans un bécher (!),
différence entre bécher et erlenmeyer, différences entre éprouvette et pipette,…) ; pipetage direct dans les
flacons de stockage. Préparer une solution mère après une pesée demeure une opération compliquée (sel sur
le plateau de la balance, puis sur la paillasse et non dans la fiole).
Malgré toutes les remarques, il faut souligner qu'une grande majorité des candidats ne sait pas faire un
dosage. Ils se contentent généralement d'un seul dosage. Nous tenons donc à rappeler qu'il est nécessaire
d'effectuer toujours au moins deux titrages concordant : le premier, rapide, permet de situer le point
équivalent, le second, plus précis, nécessite une diminution de l'incrément entre les volumes versés aux
alentours du point équivalent.
B. Conductimétrie
Les courbes de dosage conductimétrique sont dans l’ensemble correctement tracées. Cependant, si
l’évolution de la conductivité en fonction du volume du réactif titrant est en général bien tracée, l’expression
de la conductivité au cours du dosage est généralement incorrecte. Les principales erreurs viennent de la non
prise en compte de la dilution ou de l’oubli des contre ions. Les volumes équivalents sont souvent
incorrects. Penser à bien choisir les points expérimentaux (pas trop prés de l’équivalence) pour pouvoir une
« jolie » droite avant le point équivalent et une autre après on aura le point équivalent à l’intersection de ces
droites.
C. Spectrophotométrie
Le coefficient d’absorption molaire est rarement donné avec ses unités usuelles, comme demandé dans le
texte. La relation de Beer-Lambert, elle-même, n’est pas toujours bien connue.
Le passage des solutions n’est presque jamais fait de la solution la moins à la plus concentrée.
D. Cinétique
L’exploitation de résultats expérimentaux en cinétique est très souvent déficient. Il y a souvent confusion
entre ordre et molécularité. Les candidats tracent très souvent l’absorbance en fonction du temps alors que
c’est une transformée logarithmique qui est linéaire
Si les lois de vitesses sont connues, les candidats ont beaucoup de difficultés à appliquer les méthodes
usuelles de traitement des résultats sur leurs résultats expérimentaux. Quand la constante de vitesse est
correctement déterminée, la quasi-totalité des candidats omet de préciser la température de mesure alors
qu’il s’agit d’un facteur cinétique essentiel.
E. Potentiométrie - pHmétrie
Bien que la loi de Nernst soit souvent connue, les candidats ne savent pas l’appliquer au cours d’un dosage.
L’expression du potentiel pour les différentes zones du virage en fonction du volume de réactif titrant et du
volume équivalent est rarement bien écrite.
La plupart des étudiants ignorent la définition du potentiel standard apparent et ne savent pas toujours
déterminer les E° à partir de la courbe de dosage.
La courbe de dosage manque toujours de précision car le nombre de points expérimentaux au voisinage du
volume équivalent est insuffisant. insuffisant, surtout au voisinage du volume équivalent. (voir la différence
avec la conductimétrie)
Le principe de fonctionnement des différentes électrodes est souvent ignoré des candidats. Le choix des
électrodes lorsque deux appareils sont présents sur la paillasse pose problème à beaucoup. Certains étudiants
enlèvent des électrodes, croyant certainement qu'on essaye de les piéger sur le matériel et essayent
d'étalonner le pH-mètre avec une simple électrode de calomel. Rappelons enfin que les électrodes sont
stockées avec leur protection, certains candidats font appel à l'examinateur pour se plaindre de
l'appareillage, alors qu'ils ont laissé la protection en plastique sur l'électrode de verre !!.
Toujours de grosses difficultés, les calculs de pH au cours d’un titrage sont bien souvent inconnus. Les
candidats ne font pas de bilan. Le principe de la mesure physique d’un pH est peu connu. La notion de
solutions tampon reste mystérieuse pour un grand nombre de candidats.