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Annale · 2021★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2021· 3 353 candidats

Chimie Centrale-Supélec PC 2021 — sujet, corrigé et rapport jury

2 parties autour de liaison hydrogène et liaison halogène. Moyenne 9.14, σ=3.82, médiane 8.8. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2021 :

ChimieMaths IMaths IIPhysique I
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.14/20

Top 25%

12.0

Présents

3 353

Top piège du sujet : Tableau périodique à 32 ou 8 colonnes (Q2)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.14

Médiane

8.8

Écart-type

3.82

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 353

sur 3 650 inscrits · 8.1% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Sujet en deux parties indépendantes traitant des analogies et différences entre la liaison hydrogène et la liaison halogène. La première partie étudie quelques caractéristiques et applications de ces interactions (atomes d'halogène et ions halogénure, caractéristiques structurales de la liaison halogène, aspects énergétiques des liaisons hydrogène et halogène, liaison halogène à caractère covalent, donneur-accepteur HF, ingénierie cristalline). La seconde aborde le rôle de la liaison hydrogène…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Caractéristiques et applications de la liaison halogène(Q1-Q27)Difficile

    I.A — Atomes d'halogène et ions halogénure (configuration électronique, tableau périodique). I.B — Caractéristiques structurales de la liaison halogène (polarisabilité, rayon atomique). I.C — Aspects énergétiques (cristallographie, maille CFC, glace, cycle thermodynamique, sublimation/fusion). I.D…

  2. Partie IIPartie II — Liaison hydrogène et organocatalyse en synthèse organique(Q28-Q54)Très difficile

    II.A — Préparation des catalyseurs TADDOL (acétalisation, lacune électronique, addition-élimination, extraction liquide-liquide, chromatographie sur colonne, évaporateur rotatif). II.B — Réaction hétéro Diels-Alder et organocatalyse par liaison hydrogène (RMN, base, intermédiaire LDA, encombrement,…

Analyse globale du jury

« Sur l'ensemble des copies, au moins une bonne réponse a été apportée à chaque question. Les candidats les plus efficaces ont réussi à aborder l'ensemble des questions proposées et les meilleurs en ont traité avec succès environ 80%. Les quatre questions (sur un total de 54) identifiées par une barre en marge représentent 14% du barème total. Un nombre relativement important de candidats a pu être mis en difficulté par le caractère non guidé de certaines questions. Un nombre important de candidats n'a pas abordé la cristallographie, mobilisée à deux reprises dans le sujet. La thermodynamique (étude d'un équilibre en phase gaz et augmentation d'une solubilité par dissolution de diiode dans une solution d'iodure de potassium) a également été la source de difficultés. En chimie organique, les… »

Top pièges sanctionnés

  • Tableau périodique à 32 ou 8 colonnes (Q2)-1 pts

    « La majorité des réponses sont correctes mais on relève toutefois quelques erreurs sur le nombre de colonnes dans le tableau périodique. La réponse d'un tableau à 32 colonnes n'a pas été validée car elle ne correspond pas aux standards graphiques de la classification. Quelques candidats proposent un tableau à 8 colonnes ce qui n'a pas été accepté non plus. »

  • Coordinence vs population de la maille CFC (Q7)-1 pts

    « Les sites de la maille CFC sont bien localisés mais une grande confusion existe entre population de la maille et coordinence. Trouver une coordinence de 4 dans un tétraèdre est une réponse malheureusement trop rare. »

  • Cycle thermodynamique illusoire (Q9-Q10)-2 pts

    « Compte tenu des données, l'utilisation d'un cycle thermodynamique est illusoire. Faire l'approximation que la cohésion de la glace n'est assurée que par les liaisons hydrogène semble raisonnable ici. Un cinquième des candidats a bien vu que la sublimation de la glace permet de casser ces liaisons hydrogène, beaucoup moins qu'il faut diviser l'enthalpie standard de sublimation par deux pour obtenir l'énergie de la liaison. »

  • Bilan de matière manqué pour HF (Q17-Q18)-2 pts

    « Trop souvent, les candidats se contentent de calculer le rapport entre la densité initiale et la densité finale du mélange pour calculer n. Ce raisonnement est faux, dans la mesure où l'assemblage (HF)_n n'est pas totalement dissocié dans l'état final. Les réponses à cette question sont majoritairement fausses. Le bilan de matière est rarement effectué, le taux de dissociation de (HF)_n est parfois confondu avec la fraction molaire de HF. »

  • Le Châtelier hors programme invoqué (Q20)-2 pts

    « La loi de Le Châtelier, pourtant hors programme, est régulièrement proposée comme justification. Il aurait été souhaitable d'examiner l'effet de l'augmentation de la pression sur le quotient réactionnel pour ensuite déterminer le sens d'évolution du système par comparaison à la constante d'équilibre thermodynamique. »

Chapitres clés à maîtriser

Architecture de la matière — configuration électronique, tableau périodique, polarisabilité
Cristallographie — maille CFC, sites, coordinence
Thermodynamique — cycle, équilibre gaz, Van't Hoff, dissociation
Chimie orbitalaire — orbitales σ et σ*, contrôle frontalier, lacune électronique
Chimie organique — acétalisation, Diels-Alder, Williamson, mécanismes addition-élimination
Stéréochimie — règles CIP, isomères, énantiosélectivité

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Chimie PC, session 2021 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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FAQ

Questions fréquentes — 2021

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Préparation Centrale-Supélec · Chimie PC

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