Programme des colles de Physique chimie BCPST 2 année

Programme des colles de Physique chimie
BCPST 2ème année
Semaines du 21 novembre au 2 décembre 2016
Physique : Thermodynamique

Premier principe ; application au modèle du gaz parfait
 Travail des forces pressantes.
 Energie interne U d’un gaz parfait (1ère loi de Joule), d’un gaz réel, d’une phase condensée
(modèle incompressible et indilatable).
 Détente de Joule – Gay – Lussac (relier qualitativement la variation de température aux
propriétés du gaz).
 Enthalpie H d’un gaz parfait (2ème loi de Joule) d’un gaz parfait, d’une phase condensée dans
le modèle incompressible, indilatable.
 Capacités thermiques dans le cas du gaz parfait (relation de Mayer) et d’une phase condensée
incompressible et indilatable.
 Transformation adiabatique réversible d’un gaz parfait à γ = cte : loi de Laplace (expressions,
démonstration et conditions d’applications).
Capacités exigibles associées :
- Etablir un bilan de forces exercées sur la paroi d’un piston mobile et interpréter la condition
d’équilibre mécanique.
- Calculer le travail par découpage en travaux élémentaires et sommation sur un chemin
donné : monobare, isobare, isotherme d’un gaz parfait.
- Interpréter géométriquement le travail des forces de pression dans un diagramme de
Clapeyron.
- Déterminer un transfert thermique à partir de la variation de la fonction d’état la plus adaptée.
- Applications du premier principe : calorimétrie et bilans énergétiques.
- Démontrer et utiliser la loi de Laplace.

Révisions associées de BCPST1 :
Notions
Equilibre et transformations
thermodynamiques d’un système fermé
Equilibre thermodynamique.
Transformations thermodynamiques.
Réversibilité d’une transformation.
Capacités exigibles
Premier principe de la thermodynamique
en système fermé
Premier principe en système fermé :
Relier l’énergie interne à la température pour
ΔU + ΔEP + ΔEC = Q + W.
une phase condensée.
Calorimétrie.
Machines thermiques
Machines dithermes réversibles et irréversibles.
Donner le sens des échanges énergétiques
pour un moteur ou un récepteur thermique
ditherme.
Moteur thermique, rendement, théorème de Définir un rendement ou une efficacité et la
Carnot.
relier aux énergies échangées au cours d’un
cycle.
Justifier et utiliser le théorème de Carnot.
Principe d’une pompe à chaleur et d’un Citer quelques ordres de grandeur es
appareil frigorifique. Efficacité.
rendements des machines thermiques réelles
actuelles.
Relier les concepts aux dispositifs d’usage
courant.
Chimie : Solutions Aqueuses
 Equilibres acido-basiques (Révisions BCPST1)
 Tracé et exploitation d’une courbe de titrage acido-basique.
- Choix d’un indicateur coloré adapté.
- Détermination de la quantité de matière du réactif titré.
- Utilisation d’un conductimètre.
- Étalonnage et utilisation d’un pH-mètre.
- Détermination d’un pKa.
- Lecture et exploitation d’un diagramme de courbes de distribution.
- Tampons acido-basiques.

-
Equilibres de complexation
Savoir analyser un dosage complexométrique suivi par un indicateur de fin de réaction ou par
potentiométrie.

-
Equilibres de précipitation
Savoir analyser un titrage par précipitation suivi par colorimétrie ou par potentiométrie.
Interpréter un diagramme donnant log s en fonction du pH.

Equilibres d’oxydoréduction
 Pile électrochimique : détermination expérimentale d’une constante thermodynamique
d’équilibre ou d’un potentiel standard.
 Déplacement d’un équilibre d’oxydoréduction par complexation et précipitation.
- Justifier l’évolution du caractère oxydant ou réducteur d’une espèce sous l’effet de la
complexation ou de la précipitation.
 Influence du pH ; potentiel standard apparent.
- Relier le pouvoir oxydant d’un couple au potentiel standard apparent d’un couple. Faire le
lien avec les conditions standard de la biologie.
- Connaître un exemple de couple oxydant/réducteur intervenant en biologie : NAD+/NADH.
 Exploitation d’un titrage d’oxydoréduction suivi par potentiométrie.
- Choix des électrodes adaptées.
- Savoir décrire les électrodes usuelles utilisées au laboratoire : électrode d’argent, électrode de
platine, électrode au calomel saturé et sa protection.
- Repérer le cas où la protection de l’électrode de référence est nécessaire.
- Analyser la courbe de titrage et identifier les réactions mises en jeu.
- Déterminer les quantités de matière et les constantes thermodynamiques.