Pour la semaine prochaine...

Programme de travail et de colles des PCSI 1, 2 et 3 option PSI

Travail à faire pour la semaine 27 (29 avril - 4 mai)

• Revoir la fiche de compte-rendu du TP8 rendue à la dernière séance, faire les corrections nécessaires et les apprendre...
• Faire individuellement le compte-rendu du TP9 sur le titrage du vinaigre, en répondant aux questions du polycopié. Les graphes demandés doivent être tracés avec Libre_Office_Calc et imprimés pour la séance (si vous n'avez pas accès à une imprimante, choisissez Imprimer au format pdf et envoyez-moi le fichier la veille, je l'imprimerai pour vous)

Remarque : pour les PCSI2, ce travail sera à faire pour la prochaine séance qui sera le 15 mai en raison des jours fériés.

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Programme de colles

Transformations en solution aqueuse :
- Nombres d'oxydation et utilisation (repérer des couples Ox/Red, écrire des demi-équations électroniques, en déduire des équations de réactions d'oxydoréduction) par combinaison linéaire de demi-équations électroniques
- Electrodes : définition, ESH, potentiel d'électrode en référence à l'ESH
- Potentiel standard E° associé à une demi-équation électronique
- Loi de Nernst
- Piles en circuit ouvert, pile en circuit fermé, fonctionnement d'une pile et détermination de l'état final
- Potentiel de solution E, unicité du potentiel, K° à partir des E°
- Diagrammes de prédominance et d'existence en oxydoréduction (construction et utilisation)
- Equilibres acido-basiques, acides et bases usuels
- Diagrammes de prédominance et de distribution en acido-basicité
- Equilibres de dissolution/précipitation, produit de solubilité d'un solide ionique
- Condition de précipitation d'un solide ionique
- Diagramme d'existence d'un solide ionique en abscisse pX, où X est un ion commun à plusieurs précipités
- Diagramme potentiel-pH, établissement de la nature et de l'équation des frontières
- Diagramme potentiel-pH de l'eau
- Titrages suivis par potentiométrie ou pH-métrie

Les questions de cours à préparer cette semaine sont :

1. Potentiel de solution E. Définition théorique (par rapport à l'ESH) et mesure expérimentale (potentiométrie)
2. Diagramme de prédominance et de distribution d'un diacide de pKa₁=4,0 et de pKa₂=10,0
3. Produit de solubilité d'un solide ionique. Condition de précipitation ; application à l'exercice 16 ou similaire, au choix de l'interrogateur
4. Diagramme d'existence de AgCl et de PbCl₂ en abscisse pCl (les valeurs de Ks sont données par l'interrogateur)
5. Diagramme potentiel-pH : à partir d'un diagramme potentiel-pH fourni par l'interrogateur, établissement de la nature (existence ou prédominance) et de l'équation de frontières choisies par l'interrogateur
6. Titrage suivi par potentiométrie (sur l'exemple du titrage de Fe²⁺ par Ce⁴⁺) : montage, objectif, RST, suivi potentiométrique et allure de la courbe E=f(V) attendue

On rappelle que la colle sera constituée d'une question de cours choisie par l'interrogateur dans la liste précédente, devant durer une dizaine de minutes maximum et notée sur 10 points, suivie d'un ou deux exercice(s) donnés par l'interrogateur, notés sur 10 points également.

Notes pour les colleurs :
Les quatre chapitres de solutions aqueuses ont maintenant été traités à l'exception du paragraphe sur les calculs de solubilité. L'accent a été mis sur les diagrammes d'existence/prédominance : leur tracé et leur utilisation (repérer des espèces en domaines disjoints, déterminer la réaction quantitative qui va se produire, déterminer l'état final et le visualiser sur le diagramme, déterminer quelles espèces sont négligeables ou absentes à l'état final...)
Deux séances de TP sur les titrages ont eu lieu : un titrage redox avec suivi potentiométrique (l'électrode de référence était l'ECS, mais la connaissance par coeur d'une électrode de référence particulière n'est pas exigible) et le titrage du vinaigre par la soude, avec suivi pH-métrique et conductimétrique. L'exploitation n'a pas encore été faite (elle est à réaliser pour la prochaine séance), mais étant donné la similarité avec le titrage potentiométrique, on pourra considérer que l'exploitation de la courbe pH-métrique est au programme de colles. En revanche, l'exploitation par conductimétrie n'est pas au programme de cette semaine.
Les seuls titrages au programme cette semaine sont les titrages simples avec un seul soluté à titrer, par réaction redox ou acido-basique. La réaction support de titrage doit être unique et supposée quantitative. Aucun titrage avec précipitation n'a encore été vu.