Chimie - série C
L'épreuve de chimie de la série C évalue trois familles de compétences : la structure de la matière, la chimie organique et la chimie des solutions. Le candidat doit nommer, représenter, écrire des équations bilan équilibrées et interpréter des résultats expérimentaux (dosage, test caractéristique, rendement).
Structure et liaison
Configuration électronique (règles de Klechkowski, Pauli, Hund), position dans la classification périodique, électronégativité, liaisons ionique et covalente, géométrie des molécules par la méthode VSEPR (AX₄ tétraédrique, AX₃ trigonal plan, AX₂E₂ coudé), polarité.
Chimie organique
Nomenclature et isomérie (constitutionnelle, Z/E, R/S) ; alcools, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques, esters, amines, amides. Réactions à connaître : oxydation ménagée des alcools (le degré de l'alcool décide du produit), estérification (limitée, catalysée par H₂SO₄, rendement d'équilibre voisin de 67 %), hydrolyse et saponification (totale, par la soude), tests d'identification (DNPH pour les composés carbonylés, liqueur de Fehling pour les aldéhydes réducteurs, sodium pour les alcools, eau de brome pour les insaturations).
Solutions
pH, constante d'acidité, dosage acide fort–base forte, solution tampon, produit de solubilité Ks, couples redox, piles et électrolyse.
Exemple rédigé
Une solution d'acide éthanoïque de concentration C = 1,0 × 10⁻² mol/L, avec Ka = 1,8 × 10⁻⁵, soit pKa = 4,74. On applique pH = ½(pKa − log C) = ½(4,74 + 2,00) = 3,37. Il faut vérifier l'hypothèse d'un acide faible peu dissocié : [H₃O⁺] = 10^(−3,37) ≈ 4,3 × 10⁻⁴ mol/L, donc α = 4,3 × 10⁻⁴/10⁻² ≈ 4,3 %, inférieur à 5 % : l'approximation est acceptable. Sinon, on résout l'équation du second degré issue de Ka = x²/(C − x).
Pièges qui coûtent des points
- Sauter la vérification des approximations (acide faible peu dissocié, base forte, réaction totale).
- Confondre estérification (limitée) et saponification (totale), ou oublier chauffage et catalyseur.
- Écrire une formule semi-développée sans respecter la valence des atomes.
- Annoncer un test sans décrire le résultat observé (précipité, couleur, effervescence).
- Oublier l'unité de Ks et confondre solubilité et produit de solubilité.