Mines-Ponts 2020 PC Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2020, filière PC, en 4 heures. Thème : Synthèse totale de la fusarisétine A ; le cobalt aux degrés d'oxydation +2 et +3.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Synthèse totale de la fusarisétine A. Séquence de synthèse à partir du citronellal, oléfination par un phosphonate, cyclisation intramoléculaire stéréosélective en présence de trifluoroborane, analyse RMN d'un cétoester, puis cycle catalytique au palladium passant par un complexe allyle étudié par les orbitales moléculaires et la stéréochimie en conformation chaise.
• Le cobalt aux degrés d'oxydation +2 et +3 : espèces en solution. Attribution des domaines du diagramme potentiel-pH du cobalt et calcul d'une pente, cinétique de substitution du complexe CoCl(NH3)5 2+ (mécanismes SN2, paire d'ions et base conjuguée confrontés aux mesures) et oxydation des ions chrome(II).
  À revoir : Diagrammes potentiel-pH, Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Le cobalt aux degrés d'oxydation +2 et +3 : l'oxyde Co3O4. Structure spinelle et sites occupés par les ions, réduction de Co3O4 limitée par la diffusion de l'oxygène dans une couche de CoO, puis capacité spécifique et variation de volume d'une électrode de batterie lithium-ion à réaction de déplacement.
  À revoir : Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique, Oxydoréduction et piles électrochimiques

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Diagrammes potentiel-pH
• Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique

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