Prepa Helpe3a-Polytech 2022 PC Physique et chimie : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique et chimie du Concours e3a-Polytech, France, session 2022, filière PC, en 4 heures. Thème : Sismographe et tornade, synthèse du (-)-aromadendrène, hydrolyse et orbitales d'un complexe du fer.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Problème 1 : un modèle simplifié de sismographe. Masse suspendue à un ressort avec amortisseur dans le référentiel non galiléen du boîtier, forces d'inertie, équation de l'oscillateur forcé, pulsation propre et facteur de qualité, réponse en amplitude, résonance et domaine de fonctionnement.
- Problème 2 : un modèle simplifié de tornade. Vortex cylindrique d'un écoulement parfait incompressible : vecteur tourbillon, lignes de courant, champ de vitesse dans et hors du cœur, relation de Bernoulli et équation d'Euler pour le champ de pression et dépression maximale.
- Problème 3 : synthèse du (-)-aromadendrène. Activité optique et stéréoisomères du périllaldéhyde, addition régiosélective de HBr, formation d'un carbanion sur une alpha-énone, réaction de Wittig, contrôle cinétique ou thermodynamique, oxydoréduction, mécanismes et dihydroxylation par le tétraoxyde d'osmium.
- Problème 4, partie I : cinétique d'hydrolyse du complexe [Fe(Phen)3]2+. Suivi spectrophotométrique, équation de la substitution de ligands, rôle de l'acide, dégénérescence de l'ordre, vérification d'un ordre apparent et énergie d'activation.
- Problème 4, partie II : diagramme d'orbitales d'un complexe. Configurations de Fe2+ et Co3+, recouvrement des orbitales d du métal avec les orbitales de fragment des ligands, diagramme des orbitales frontalières et stabilité liée au remplissage des orbitales t2g.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
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