1 Épreuve écrite de Chimie.......................................................

Banque Agro-Veto - Session 2014
Rapport sur les concours A Filière BCPST
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Épreuve écrite de Chimie.......................................................................................................................... 2
Epreuve orale de Chimie .......................................................................................................................... 9
Épreuve écrite de Physique .....................................................................................................................13
Épreuve orale de Physique ..................................................................................................................... 17

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Épreuve écrite de Chimie
Concours Nb cand. Moyenne Ecart type Note
la plus basse Note la plus haute
A BIO 2980 10,01 3,48 0,5 20
A ENV 1960 10,11 3,43 0,5 20
A PC BIO 1336 10,17 3,48 1 20
Les remarques générales des rapports précédents demeurent d’actualité. Nous invitons
vivement les candidats à s’y reporter.
Le sujet, constitué de sept problèmes complètement indépendants, couvrait une large partie
des programmes des deux années des classes BCPST : atomistique, chimie des solutions
aqueuses, thermodynamique, relations structure/propriétés des molécules organiques,
cinétique chimique, synthèse organique des sucres, spectroscopie RMN 1H, synthèse
organique des composés aromatiques. À l’intérieur de chaque problème, de nombreuses
questions pouvaient être traitées de manière indépendante.
Avant de détailler les différentes questions du sujet, voici quelques remarques générales :
- Comme les années précédentes, la présentation et la rédaction des copies sont généralement
de bonne qualité. Rappelons que la lisibilité des copies, la mise en valeur des résultats et la
clarté des explications sont explicitement prises en compte dans le barème.
- La calculatrice n’étant pas autorisée pour ce sujet, le jury a été particulièrement bienveillant
concernant la précision des applications numériques. Cependant de très nombreux candidats
ont choisi de ne mener à terme aucune application numérique, il est peut-être utile de préciser
que ce n’est pas une stratégie payante en termes de résultats.
- Les résultats numériques doivent toujours être accompagnés d’une unité. Toute absence
d’unité ou erreur dans l’unité entraîne une sanction totale en termes de points attribués.
- Le sujet comportait de nombreuses questions très proches du cours. Dans ce cas, le jury est
particulièrement exigeant quant à la qualité du développement qui amène à la réponse. En
particulier, fournir le résultat sans aucune explication ne rapporte aucun point. De manière
générale, une réponse doit toujours être justifiée pour se voir attribuer des points.
- Comme les années précédentes, de nombreux candidats se sont davantage intéressés aux
problèmes de chimie organique, certains ont même complètement fait l’impasse sur les autres
parties du sujet. Ce choix s’est révélé en général assez peu judicieux car il a conduit ces
candidats à délaisser les questions abordables du début du sujet au profit de questions plus
difficiles demandant souvent beaucoup de rigueur en fin de sujet. Rappelons qu’un sujet est
généralement construit de manière à ce que la difficulté des questions soit croissante tout au
long de l’épreuve. Commencer par la dernière partie signifie souvent s’attaquer aux questions
les plus ardues du sujet.
Pour chaque question, deux nombres sont indiqués : le premier est le pourcentage de
candidats qui ont traité la question, le deuxième est le pourcentage de candidats – parmi les
candidats qui ont traité la question – qui ont obtenu au moins 75 % des points de la question.

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A. Structures électroniques
Cette partie, pourtant extrêmement proche du cours, a été globalement très mal traitée par la
plupart des candidats.
A1. (96, 18) Si la configuration électronique du fer est correcte dans la plupart des copies, le
jury a été souvent surpris par la créativité des candidats concernant la position dans la
classification périodique et la famille contenant cet élément. Rappelons que « métal » n’est
pas une famille d’éléments.
A2. (58, 9) Le jury rappelle que les termes « 4s2 » et « 3d6 » ne désignent pas des orbitales.
Les triplets de nombres quantiques associés aux orbitales 4s et 3d sont rarement obtenus.
A3. (65, 25) La description de Lewis n’est pas pertinente pour un atome métallique. C’est la
règle de Hund qu’il faut utiliser pour déterminer le nombre d’électrons célibataires d’un
atome.
A4. (94, 20) La plupart des candidats semblent ignorer que le fer métallique (degré
d’oxydation 0) est couramment rencontré. Les règles d’obtention de la configuration
électronique des ions sont très mal maîtrisées par une majorité de candidats. Il est important
de rappeler que le numéro atomique caractérise l'élément chimique et que par conséquent,
pour un même élément chimique, le numéro atomique de l’atome est bien évidemment le
même que celui de l'ion.
B. Étude thermodynamique de l’élément fer dans les eaux océaniques
Il s’agissait dans ce problème B de retrouver par le calcul des résultats énoncés dans le texte
d’introduction. De nombreux candidats n’ont pas lu l’introduction ou pas fait le lien avec les
questions posées et ont ainsi trouvé des résultats contradictoires avec ce qui était donné. Le
jury félicite les quelques candidats qui ont su faire le lien avec le texte d’introduction et qui
ont apporté des commentaires pertinents à leurs résultats numériques.
B1. (95, 89) L’attribution des domaines de stabilité/prédominance a été généralement bien
faite. Une justification excessivement détaillée n’est pas considérée comme utile à ce stade.
B2. (82, 38) La détermination des potentiels standards d’oxydoréduction a posé des
problèmes à un nombre important de candidats. Le jury rappelle que l’activité du fer solide
vaut 1 et que 0,03 log(10–5) V n’est ni nul ni négligeable devant – 0,59 V.
B3. (85, 74) Le jury rappelle que l’activité de l’eau solvant vaut 1 et que l’activité d’un gaz
parfait est égale au quotient de sa pression partielle par la pression standard.
B4. (82, 4) Lorsque le raisonnement du candidat était correct, la constante de la réaction
d’oxydoréduction a été rarement exprimée comme le demandait l’énoncé (sous la forme 10x,
où x est un nombre décimal), de trop nombreux candidats se sont contentés de l’exprimer sous
la forme 10a/b sans faire le calcul. Il est également utile de rappeler à un certain nombre de
candidats que le calcul du quotient de réaction à l’instant initial ne permet pas d’obtenir la
valeur de la constante d’équilibre.
B5. (89, 33) De nombreuses confusions entre constante de précipitation et constante de
solubilité.
B6. (37, 20) De trop nombreux candidats ne semblent pas s’inquiéter de trouver une valeur
numérique de concentration supérieure à 102 mol.L−1. Rappelons qu’une valeur supérieure à
55 mol.L−1 ne peut avoir aucune réalité physique dans une solution aqueuse puisque cette
valeur représente la concentration de l’eau dans l’eau.
B7. (55, 10) L’instabilité du fer métallique dans l’eau océanique en présence de dioxygène a
très souvent été interprétée à tort par l’étude des domaines de stabilité du fer et de l’eau, sans
considérer celui du dioxygène.

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B8. (29, 40) Le produit de solubilité de l’hydroxyde fer (III) était donné dans l’énoncé. Il était
inutile de perdre du temps à retrouver sa valeur par étude de la figure 1.
B9. (30, 5) Tous les raisonnements pertinents, justifiés et argumentés ont été valorisés. Le
jury rappelle que log K = 24 signifie K = 1024 (et pas K = 10−24).
C. Étude thermodynamique de l’élément fer dans les roches sédimentaires
C1. (89, 60) Cette question a été souvent bien traitée. Rappelons que par convention, il est
recommandé d’écrire un nombre d’oxydation en chiffres romains.
C2. (74, 25) De trop nombreux candidats semblent penser que 8/3 serait égal à 3, ou qu’un
nombre d’oxydation fractionnaire signifierait que le composé est instable.
C3. (83, 46) Le jury rappelle que l’examen de la variance ne renseigne que sur les paramètres
intensifs du milieu réactionnel.
C4. (87, 65) L’aspect théorique de cette question a été généralement bien traité. Les
applications numériques ont posé beaucoup plus de problèmes, la plupart des candidats
tireraient un grand bénéfice de remettre à jour leur connaissance des tables de multiplication.
C5. (67, 45) De nombreux candidats mélangent la signification des enthalpie, entropie, et
enthalpie libre standard de réaction.
C6. (77, 32) L’aspect théorique de cette question a été généralement bien traité, mais
l’application numérique a une fois de plus donné lieu à des résultats aléatoires. Même
remarque qu’à la question B4 : la constante de la réaction a été rarement exprimée comme le
demandait l’énoncé (sous la forme 10x, où x est un nombre entier).
C7. (56, 72) Le lien entre la pression à l’équilibre et la constante d’équilibre a généralement
été bien exprimé.
C8. (56, 13) La loi de modération est souvent correctement énoncée, mais la quasi-totalité des
candidats semble oublier qu’il faut comparer la pression réelle avec la pression à l’équilibre
(ou déterminer le signe de l’affinité chimique) pour pouvoir conclure. On pourrait attendre de
la part d’élèves de BCPST qu’ils connaissent la valeur de la pression en dioxygène actuelle à
la surface de la Terre.
C9. (31, 59) L’aspect cinétiquement lent de la réaction a été identifié par de nombreux
candidats.
D. Structure et propriétés de la vitamine C
D1. (94, 78) Les ordres de priorité CIP sont exigés pour justifier la configuration absolue de
chaque carbone asymétrique.
D2. (90, 18) La quasi-totalité des candidats oublie de vérifier que la molécule ne possède
aucun élément de symétrie et affirme à tort qu’une molécule qui comporte deux carbones
asymétriques possède forcément 4 stéréoisomères de configuration. L’énantiomère de l’acide
L-(+)-ascorbique a été généralement bien représenté.
D3. (89, 36) De nombreux candidats ont fait preuve de beaucoup d’imagination et ont souvent
utilisé un vocabulaire complètement hors-sujet dans leur tentative d’expliquer le signe du
pouvoir rotatoire de la molécule, ce qui montre que cette notion est manifestement mal
comprise par une majorité de candidats. Le jury rappelle en particulier que ni la lumière, ni la
molécule, ni même le polarimètre ne tournent : c’est le plan de polarisation d’une lumière
polarisée rectilignement qui tourne.
D4. (74, 8) Il est important de rappeler qu’une fonction énol n’est pas une fonction alcool, et
que ces deux fonctions possèdent des propriétés physico-chimiques sensiblement différentes.
De nombreux candidats ont justifié la faible valeur du pKA du couple par la stabilisation de la
base conjuguée par mésomérie… sans écrire aucune forme mésomère !

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D5. (72, 33) Cette question a été assez souvent bien traitée. De nombreux candidats
connaissent ou ont réussi à retrouver la structure de l’acide déhydroascorbique.
E. Étude cinétique de la réduction du fer(III) en fer(II) au cours de la digestion
Un quart des candidats a totalement fait l’impasse sur cette partie dont plusieurs questions
étaient pourtant assez accessibles et proches du cours. Les questions qui demandaient aux
candidats de proposer des méthodes expérimentales pour accéder à des grandeurs précises ont
très rarement été menées à bien (questions E3 et E7).
E1. (48, 30) Le jury a constaté avec stupeur que de nombreux candidats qui possèdent par
ailleurs de solides connaissances en biologie semblent penser que le bol alimentaire contient
des quantités significatives d’EDTA, d’ammoniac, d’éthylène diamine voir d’ions cyanures.
L’indication de deux ligands était nécessaire pour l’attribution des points.
E2. (73, 54) Le lien entre les constantes cinétiques et la constante thermodynamique d’un
équilibre a été généralement bien déterminé.
E3. (33, 8) Une majorité de candidats n’a pas remarqué que la constante K1 est la constante de
première acidité de l’acide ascorbique. Il fallait ensuite proposer une méthode expérimentale
pertinente pour mesurer cette constante, ce que seuls de très rares candidats ont su faire.
E4. (77, 43) Les conditions d’application de l’AEQS sont généralement bien comprises par les
candidats.
E5. (69, 27) L’application de l’AEQS a généralement été bien menée par les candidats, mais
la suite des calculs a souvent été abandonnée ou a donné lieu à des erreurs de calcul sans
aboutir au résultat.
E6. (36, 12) Le jury rappelle qu’on appelle « tampon » une solution dont le pH peut être
considéré comme constant, et que dans ce cas il est inutile de se placer en milieu très acide
pour obtenir la dégénérescence de l’ordre en ion H+. Rappelons également qu’une vitesse de
réaction chimique ne s’exprime pas en m.s−1.
E7. (13, 18) Quasiment aucun candidat n’a proposé de solution satisfaisante pour déterminer
la valeur du produit k2K1.
E8. (39, 6) La loi d’Arrhenius est assez souvent bien énoncée (si on excepte les nombreux
oublis de la constante pré-exponentielle), mais l’application numérique a donné lieu une fois
de plus à des résultats très divers, l’unité correcte étant très rarement associée à la valeur
numérique. Quasiment aucun candidat n’est conscient que 19 kJ.mol−1 est une énergie
d’activation particulièrement faible (ici, caractéristique d’une réaction radicalaire).
F. Synthèse industrielle de la vitamine C
Cette partie a été globalement bien traitée par de nombreux candidats. Certains mécanismes et
schéma de montages expérimentaux ne sont pas assez soignés. Le jury attache une importance
particulière à la justesse des flèches courbes de déplacement d’électrons, à l’écriture des
charges formelles et des doublets électroniques liants et non-liants impliqués dans la réactivité
des molécules, ainsi qu’aux flèches de micro-réversibilité caractérisant chaque acte
élémentaire dans l’écriture des mécanismes. Il est recommandé aux candidats d’être attentifs à
ne pas confondre les flèches d’écriture d’un équilibre chimique avec la flèche d’écriture de
formes mésomères.
Les demi-équations redox n’ont été correctement équilibrées que dans une faible proportion
des copies. Il peut être utile aux candidats de retenir que les demi-équations redox impliquant
des réactifs organiques classiques (c’est-à-dire non radicalaires) font systématiquement
intervenir un nombre pair d’électrons.