Mines-Ponts 2023 PC Chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Chimie du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2023, filière PC, en 4 heures. Thème : Utilisation du vanadium dans un système de stockage de l'énergie ; synthèse de la (+)-artémisinine.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Thermodynamique électrochimique du vanadium en solution aqueuse. Nombres d'oxydation, attribution des domaines du diagramme potentiel-pH du vanadium, grandeurs standard de réaction et solubilité limitant la concentration en vanadium.
  À revoir : Diagrammes potentiel-pH, Oxydoréduction et piles électrochimiques, Thermodynamique de l'oxydoréduction : enthalpie libre, potentiels et pile
• Fonctionnement d'une batterie à flux rédox à base de vanadium. Courbes courant-potentiel relevées dans les deux compartiments pendant la charge et évolution des concentrations en fonction du courant et du temps.
  À revoir : Oxydoréduction et piles électrochimiques, Thermodynamique de l'oxydoréduction : enthalpie libre, potentiels et pile
• Suivi de l'état de charge par spectrométrie UV-visible. Orbitales moléculaires des complexes octaédriques aqua du vanadium et attribution des bandes d'absorption observées pendant la décharge.
• Synthèse de la (+)-artémisinine. Addition conjuguée d'un organozincique sur une énone, réaction de Shapiro, analyse par les orbitales frontalières et dernière étape par l'oxygène singulet.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Diagrammes potentiel-pH
• Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Thermodynamique de l'oxydoréduction : enthalpie libre, potentiels et pile

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