Sciences physiques : mécanique, électricité et chimie
Ce qu'il faut maîtriser
L'épreuve de sciences physiques au Bac C combine mécanique, électricité, chimie générale et chimie organique. En mécanique : les lois de Newton, le travail et l'énergie, la conservation de l'énergie mécanique, les mouvements dans un champ uniforme. En électricité : les lois de Kirchhoff, les circuits RC et RL, la puissance et l'effet Joule. En chimie : les équilibres acido-basiques, le pH, les dosages, l'oxydoréduction et les piles, ainsi que la nomenclature et les réactions des composés organiques (alcools, aldéhydes, acides carboxyliques, esters).
Les pièges classiques
- Les unités : convertir les masses en kilogrammes et les longueurs en mètres avant d'appliquer une formule ; une erreur d'unité fausse tout le résultat.
- Le sens des forces : le poids est toujours vertical vers le bas, la réaction normale perpendiculaire au support.
- Les équations bilan : équilibrer en atomes puis en charges, surtout en milieu acide.
- Le pH : ne pas confondre acide fort et acide faible ; pour un acide fort, pH = −log C, pour un acide faible, il faut passer par Ka.
- Les chiffres significatifs : les respecter dans le résultat final.
Exemple travaillé
On dose une solution d'acide chlorhydrique de concentration inconnue par une solution de soude à 0,10 mol/L. À l'équivalence, on a versé 20 mL de soude pour 25 mL d'acide. Comme la réaction est mole à mole, Ca×Va = Cb×Vb, donc Ca = (0,10×20)/25 = 0,08 mol/L. Le pH à l'équivalence est neutre car l'acide et la base sont forts.
Règle d'or
Écrire la réaction chimique et faire un tableau d'avancement avant tout calcul : c'est la base de tout raisonnement correct en chimie.