Chimie : équilibres, acido-basique, oxydoréduction et organique
Ce que l'épreuve évalue
L'épreuve de chimie couvre l'atomistique et les liaisons, les équilibres acido-basiques, l'oxydoréduction, la cinétique et les fonctions organiques. Elle teste la capacité à écrire des équations équilibrées, à poser des hypothèses simplificatrices et à vérifier leur validité.
Règles et concepts à maîtriser
- pH = −log[H₃O⁺] ; pour un acide faible peu dissocié, pH ≈ ½(pKa − log C) si les approximations sont justifiées.
- À l'équivalence acide-base, les quantités de matière réagissent dans les proportions stœchiométriques, pas forcément à volumes égaux.
- Oxydoréduction : l'oxydation est une perte d'électrons, la réduction un gain ; équilibrer les demi-équations avant d'additionner.
- Cinétique : loi de vitesse, ordre de réaction, temps de demi-réaction ; la température accélère généralement la réaction.
- Organique : identifier la fonction (alcool, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, amine) avant de prévoir une réaction de substitution, d'élimination ou d'estérification.
Exemple rédigé
Calculer le pH d'une solution d'acide acétique à C = 0,1 mol/L, avec Ka = 1,8×10⁻⁵. On a pKa = −log(1,8×10⁻⁵) ≈ 4,74. L'acide est faible et peu dissocié : pH ≈ ½(pKa − log C) = ½(4,74 − (−1)) = ½ × 5,74 = 2,87. Vérification : pH < pKa, l'espèce majoritaire est bien l'acide CH₃COOH, et C/Ka est grand devant 1, donc l'approximation tient.
Pièges qui coûtent des points
Appliquer la formule de l'acide fort à un acide faible ; oublier la dilution qui modifie C ; confondre Ka et pKa ; écrire une équation non équilibrée ; négliger la vérification des hypothèses ; confondre substitution et élimination en organique.