Chimie - solutions, acide-base et structures
Ce que l'épreuve évalue
La chimie du concours couvre l'atomistique et la configuration électronique, la liaison chimique, les solutions (concentration, dilution, osmolarité), les équilibres acido-basiques et les tampons, l'oxydoréduction, la cinétique et la chimie organique (groupes fonctionnels, nomenclature, chiralité). Les calculs de pH et de concentrations sont récurrents.
Règles à maîtriser
- pH = −log[H₃O⁺] ; à 25 °C, pH + pOH = 14.
- Acide fort : pH = −log C. Acide faible : pH ≈ ½(pKa − log C).
- Tampon : pH = pKa + log([base]/[acide]) (Henderson-Hasselbalch).
- Osmolarité = Σ (concentration × nombre de particules), soit i = 2 pour NaCl, i = 1 pour le glucose.
- Oxydoréduction : les électrons sont cédés par le réducteur, captés par l'oxydant.
Exemple travaillé
On dissout 0,10 mol d'acide acétique (pKa = 4,76) et 0,20 mol d'acétate de sodium dans 1 L d'eau. Le rapport base/acide vaut 0,20/0,10 = 2, donc pH = 4,76 + log 2 = 4,76 + 0,30 = 5,06. Le contrôle de vraisemblance est immédiat : la base étant majoritaire, le pH doit dépasser le pKa, ce qui est bien le cas.
Pièges qui coûtent des points
- Appliquer la formule de l'acide fort à un acide faible peu dissocié.
- Oublier que le rapport tampon se calcule en moles, ou en concentrations si les volumes sont identiques.
- Compter une seule particule pour un sel dissocié (NaCl, CaCl₂).
- Confondre le nombre d'oxydation et la charge globale d'un ion.