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Annale · 2023★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2023· 3 480 candidats

Chimie Centrale-Supélec PC 2023 — sujet, corrigé et rapport jury

2 parties autour de synthèses chimiques au laboratoire et dans l'industrie. Moyenne 9.38, σ=3.96, médiane 9.2. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2023 :

ChimieMaths IMaths IIPhysique I
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.38/20

Top 25%

12.0

Présents

3 480

Top piège du sujet : Loi de Van't Hoff — confusion thermodynamique/cinétique (Q2)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.38

Médiane

9.2

Écart-type

3.96

Q1 (25%)

6.2

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 480

sur 3 652 inscrits · 4.7% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Le sujet traite de synthèses chimiques au laboratoire et dans l'industrie, en deux problèmes indépendants. Le premier s'intéresse à la synthèse industrielle d'éthanolamine et son utilisation pour la capture et le relargage du dioxyde de carbone. Le second aborde la synthèse du (+/-)-Kempène-2, en détaillant les étapes d'hydroboration nécessaires. Domaines : cristallographie, acido-basicité, titrage, cinétique en réacteur ouvert et fermé, thermodynamique, réactivité en chimie organique, groupes…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Solutions aqueuses d'éthanolamine pour capturer le CO2(Q1-Q24)Niveau attendu

    I.A — Synthèse industrielle de l'éthanolamine (oxyde d'éthylène, dissolution NH3 dans l'eau, unité de synthèse — thermodynamique, cristallographie, RPAC, code Python). I.B — Capture et relargage du CO2 par l'éthanolamine (mécanismes, loi de Van't Hoff, titrage acide-base). I.C — Diagramme potentiel…

  2. Partie IIPartie II — Synthèse du (+/-)-Kempène-2(Q25-Q58)Difficile

    II.A — Étude de la réaction d'hydroboration des alcènes (régiosélectivité, stéréospécificité, cinétique, orbitales frontières HO/BV, projection de Newman). II.B — Étapes de la synthèse (disiamylborane, dialkylborane, cyclopentène).

Analyse globale du jury

« Taux de réussite globale de 19%. Partie I sur l'analyse chimique : taux de réussite de 21%. Partie II sur la synthèse chimique : taux de réussite de 25%. 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 et les meilleurs en ont traité avec succès environ 80%. Les questions proches du cours ou très guidées sont en général bien abordées. Les candidats ont davantage de difficulté à traiter les questions plus ouvertes nécessitant la prise d'initiative. La thermodynamique a été bien traitée. Les questions Python ont été largement abordées, avec des pistes souvent correctes. La partie abordant les solutions aqueuses (capture/relargage CO2) a posé problème à une majorité de candid… »

Top pièges sanctionnés

  • Loi de Van't Hoff — confusion thermodynamique/cinétique (Q2)-2 pts

    « Le jury regrette sur cette question les erreurs d'interprétation de la relation de Van't Hoff pour justifier des conditions expérimentales alors que le jury attendait une confrontation entre l'aspect thermodynamique et cinétique. Quant à l'influence de la pression, trop de candidats raisonnent encore à partir de la constante d'équilibre thermodynamique et non du quotient réactionnel (80% des candidats ont traité cette 2ᵉ question avec un pourcentage de réussite de 29% sur Q2). »

  • Question ouverte ammoniac — peu abordée (Q7)-2 pts

    « Cette question ouverte a été abordée par très peu de candidats, uniquement 34% des candidats l'ont traitée et avec seulement 8% de réussite. Le jury attendait un raisonnement basé sur la relation de Van't Hoff appliquée à l'équilibre de vaporisation de l'ammoniac. »

  • Études thermique d'un réacteur ouvert (Q9)-2 pts

    « Cette question proche du cours portant sur l'étude thermique d'un réacteur chimique ouvert n'a pas été réussie par la moitié des candidats. Même si cette notion fait partie des nouveautés du programme il faut mieux maitriser les notions de cours et travailler l'homogénéité des relations (69% des candidats l'ont traitée et avec 26% de réussite). »

  • Confusion CO2 / quantité d'air dans calculs de pression (Q14)-1 pts

    « Nombre de candidats confondent quantité de CO2 et quantité d'air dans les calculs de pression, ou volume libre accessible pour les gaz et volume de l'enceinte. »

  • Équation des réactions de titrage non écrite (Q18)-2 pts

    « La question très rarement abordée par les candidats et encore moins réussie… En effet il était demandé les équations des réactions de titrage et non celles expliquant la dissolution du dioxyde de carbone dans une solution basique. »

Chapitres clés à maîtriser

Cristallographie — réseau, paramètre de maille
Thermodynamique chimique — Van't Hoff, équilibres
Chimie des solutions — diagrammes binaires, titrage acide-base
Réacteurs chimiques — RPAC, RP (piston)
Chimie organique — hydroboration, mécanismes, stéréochimie
Chimie orbitalaire — HO/BV, contrôle frontalier
Programmation Python — bilans de matière, dérivation numérique

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Chimie PC, session 2023 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2023

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Préparation Centrale-Supélec · Chimie PC

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