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Annale · 2021Session du 29 avril 2021

Chimie Mines-Ponts PSI 2021 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet sur la chimie du Strontium aux aspects variés. Cinq parties indépendantes évitant aux candidats d'être bloqués. Malgré cela nombre d'entre eux n'ont répondu correctement qu'à très peu de questions, ce qui dénote un manque de travail en chimie en filière PSI. Sujet d'une longueur raisonnable comportant de nombreuses questions faciles et très proches du cours.

Mohamed K.

Mohamed K.

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Session 2021 :

ChimieInfoMaths IMaths II
Aperçu rapide

Top piège du sujet : Q3 : faire le schéma de Lewis du strontium alors que seul l'ion carbonate était demandé

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet sur la chimie du Strontium aux aspects variés. Cinq parties indépendantes évitant aux candidats d'être bloqués. Malgré cela nombre d'entre eux n'ont répondu correctement qu'à très peu de questions, ce qui dénote un manque de travail en chimie en filière PSI. Sujet d'une longueur raisonnable comportant de nombreuses questions faciles et très proches du cours.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1 — Atomistique du strontium(Q1-Q3)Abordable

    Q1 configurations électroniques finales attendues + famille d'éléments. Q2 justification propre (gaz noble le plus proche). Q3 schéma de Lewis de l'ion carbonate UNIQUEMENT (pas le strontium).

  2. Partie IIPartie 2 — Cristallographie ionique du strontium(Q4-Q7)Niveau attendu

    Q5 schéma propre de la maille (différencier cations et anions, couleurs lisibles au scan). Coordinences pour cations ET anions séparément. Q6 contact/tangence anion/cation essentielle.

  3. Partie IIIPartie 3 — Cinétique et thermodynamique(Q8-Q13)Niveau attendu

    Q8-Q9 cinétique chimique peu traitées mais souvent réussies par ceux qui les abordent. Q10 « établir » nécessite de justifier. Q11 résultat donné — il faut démontrer proprement (pas faire semblant). Q13 relation de Van't Hoff explicitement attendue (pas l'énoncé d'une « loi de déplacement…

  4. Partie IVPartie 4-5 — Électrochimie(Q14-Q23)Difficile

    Q17 montage cohérent — noms fantaisistes pour CE/ER. Q18 confusions oxydation/réduction et anode/cathode ; demi-équations en milieu basique. Q19 sens de circulation des électrons. Q20 définition propre du potentiel de Nernst (expressions farfelues fréquentes). Q21 courbe anodique = intensité…

Analyse globale du jury

« Le sujet proposé cette année était d'une longueur raisonnable et comportait de nombreuses questions faciles et très proches du cours. Celles-ci permettaient aux élèves ayant travaillé sérieusement la chimie d'obtenir une note très correcte à cette épreuve. Le jury regrette que de nombreux candidats ne semblent pas avoir fait un effort suffisant dans cette matière. Les applications numériques (sans calculatrice) posent toujours des problèmes mais on a noté une diminution des confusions sur les unités (J ou kJ) par rapport aux années précédentes. »

Top pièges sanctionnés

  • Q3 : faire le schéma de Lewis du strontium alors que seul l'ion carbonate était demandé-1 pts

    « Beaucoup trop de candidats ont tenté de faire un schéma de Lewis incluant le strontium alors que l'énoncé demandait clairement le schéma de Lewis de l'ion carbonate uniquement. »

  • Q5 : utiliser la même représentation pour cations et anions (couleurs trop proches au scan)-2 pts

    « Un schéma clair et propre de la maille était attendu, ce n'est pas au correcteur de deviner l'emplacement des différents ions. Nombre de candidats utilisent la même représentation pour les cations et les anions (et/ou des teintes de couleurs beaucoup trop proches qui ont du mal à « passer » au scan). Beaucoup de candidats n'ont pas su définir les coordinences des ions dans la maille. Il faut rappeler que pour un cristal ionique, on définit une valeur de la coordinence pour les cations ET une valeur pour les anions. »

  • Q11 : faire croire qu'on retrouve le résultat donné « par miracle » sans démonstration propre-2 pts

    « Le résultat étant déjà donné dans la question, le candidat doit évidemment démontrer proprement qu'il obtient bien ce résultat et non faire croire qu'il y arrive par miracle ! »

  • Q13 : invoquer la « loi de déplacement d'équilibre » au lieu de Van't Hoff explicitement-1 pts

    « La relation de Van't Hoff était explicitement attendue et non juste l'énoncé de la loi de déplacement d'équilibre. »

  • Q18 : ne pas écrire les demi-équations en milieu basique-2 pts

    « Beaucoup de confusions entre oxydation/réduction et/ou anode/cathode. Trop peu de candidats ont proposé des demi-équations ajustées en milieu basique. De plus, il est important qu'une demi-équation soit écrite dans le sens de la transformation qui se fait réellement. »

  • Q21 : ne pas distinguer courbe anodique (i > 0) et cathodique (i < 0) ; oublier les surtensions-1 pts

    « La courbe anodique correspond à une intensité positive et la courbe cathodique à une intensité négative. Il fallait penser à utiliser les surtensions données dans l'énoncé, en prenant en compte correctement leur signe. »

Chapitres clés à maîtriser

Atomistique — configuration électronique, gaz noble
Représentation de Lewis (ions polyatomiques)
Cristallographie ionique — coordinences cation/anion, contact
Cinétique chimique
Thermodynamique chimique — équation de Van't Hoff
Électrochimie — équation de Nernst, surtensions, courbes i-E
Pile : rendement, électrodes (CE, ER)

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2021

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