Physique-Chimie 1 Chapitres...

Plans de cours 2016-2017

Physique-Chimie

1 Chapitres d’introduction

Intro1 - Grandeurs physiques et analyse dimensionnelle

I. Grandeurs, unites et dimensions1. Le Systeme d’Unites International (S.I.)2. Dimensions des grandeurs physiques3. Equation aux dimensions4. Analyse dimensionnelle5. Les trois types d’erreurs a ne jamais commettre

II. Constantes fondamentales de la physique (a connaıtre !)1. Constantes fondamentales2. Autres constantes3. La constante de Planck

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Intro2 - L’oscillateur harmonique

I. Modele de l’oscillateur harmonique1. Definition2. Equation differentielle canonique de l’oscillateur harmonique

II. Exemple d’O.H. en mecanique : l’oscillateur elastique horizontal1. Force de rappel exercee par un ressort2. Equation du mouvement d’une masse accrochee a un ressort horizontal3. Vitesse et acceleration4. Portrait de phase5. Etude energetique

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2 Electrocinetique

EC1 - Circuits lineaires dans l’ARQS

I. Courant electrique et loi des nœuds1. Courant electrique2. Intensite du courant electrique3. Circuit electrique : vocabulaire4. Lois des nœuds en regime permanent

II. Potentiel electrique et loi des mailles1. Le potentiel electrique2. Difference de potentiel entre deux points3. Additivite des tensions et loi des mailles

III. L’approximation des regimes quasi-stationnaires (ARQS)

IV. Dipoles - vocabulaire1. Etude energetique d’un dipole2. Caracteristique courant-tension d’un dipole3. Classification des dipoles4. Dipoles en serie, dipoles en parallele

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Laure Sandeau Lycee Thiers - MPSI3


EC2 - Dipoles lineaires et theoremes de base de l’electrocinetique

I. Conducteurs ohmiques ( = resistors)1. Representation2. Caracteristique3. Association en serie4. Association en parallele5. Puissance dissipee dans un conducteur ohmique6. Resistance ohmique d’un conducteur ohmique homogene et de section constante

II. Bobines (= inductances, self-inductances, solenoıdes)1. Description2. Energie emmagasinee dans une bobine3. Bobine reelle

III. Condensateurs1. Description2. Energie emmagasinee dans un condensateur3. Condensateur reel

IV. Sources de tension et de courant1. Generateurs ideaux2. Generateur reel : le modele de Thevenin3. Alimentation stabilisee4. Association de generateurs en serie

V. Association de dipoles1. Association de dipoles quelconques en serie2. Association de dipoles quelconques en parallele3. Association d’un dipole generateur et d’un dipole recepteur : point de fonctionnement d’un

circuit

VI. Resistance d’entree et resistance de sortie d’un dipole1. Resistance de sortie d’un GBF2. Resistance d’entree d’un oscilloscope ou d’un multimetre

VII.Comment calculer les intensites et les tensions dans une branche ?1. Utilisation directe des lois de Kirchhoff2. Diviseurs de tension et de courant3. Theoreme de Millman4. Utilisation de la linearite des lois de Kirchhoff5. Reduction du circuit

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EC3 - Circuits lineaires en regime transitoireReponse d’un circuit RC ou RLC a une echelon de tension ou de courant

I. Reponse d’un circuit RC a un echelon de tension

1. Calcul de la tension uC(t)

2. Calcul de l’intensite i(t)

3. Etude energetique

4. Reponse libre du circuit RC

II. Reponse d’un circuit RL a un echelon de tension

1. Calcul de i(t)

2. Calcul de uL(t)

III. Reponse d’un circuit RLC a un echelon de tension

1. Calcul de uC(t)

2. Regime libre du circuit RLC

IV. Reponse d’un circuit RLC a un echelon de courant

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EC4 - Circuits lineaires en regime sinusoıdal force

I. Contexte et definitions1. Caracteristiques d’une grandeur sinusoıdale2. Le regime force

II. Representation d’un signal sinusoıdal1. Utilisation des nombres complexes2. Une methode alternative : le diagramme de Fresnel

III. Dipoles lineaires en regime sinusoıdal force1. Loi d’Ohm generalisee2. Impedance complexe de dipoles passifs3. Un dipole actif : le generateur de Thevenin4. Association de dipoles lineaires

IV. Lois de Kirchhoff et autres theoremes generaux1. Loi des noeuds2. Loi des mailles3. Theoreme de Millman4. Diviseurs de tension et de courant

V. Etude de la resonance dans un circuit RLC serie1. Resonance en intensite2. Resonance en charge

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EC5 - Filtres lineaires

I. Generalites1. Quadripoles2. Fonction de transfert3. Gain en tension et dephasage4. Filtres electriques lineaires5. Diagrammes de Bode

II. Exemples de filtres du premier ordre1. Filtre passe-bas du premier ordre2. Filtre passe-haut du premier ordre

III. Exemples de filtres du deuxieme ordre1. Filtre passe-bas d’ordre deux2. Filtre passe-haut d’ordre deux3. Filtre passe-bande d’ordre deux

IV. Impedance d’entree, impedance de sortie1. Modelisation d’un quadripole2. Quadripoles en cascade

V. Filtrage d’un signal non sinusoıdal1. Interet de l’etude du signal sinusoıdal2. Mise en situation3. Principe du filtrage4. Decomposition en serie de Fourier d’un signal rectangulaire

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3 Optique

O1 - Optique geometrique : de l’onde lumineuse aux lois de Snell-Descartes

I. Les sources lumineuses

1. Les sources thermiques

2. Lampes spectrales

3. Tubes fluorescents et lampes basse consommation

4. Lasers

II. Rayon lumineux et modele de la source ponctuelle monochromatique

1. Notion de rayon lumineux

2. Modele de la source ponctuelle et monochromatique

3. La diffraction de la lumiere

III. Indice optique d’un milieu transparent

1. Celerite ou vitesse de propagation d’une onde lumineuse

2. Longueur d’onde

3. Spectre de la lumiere visible

IV. Les lois fondamentales de l’optique geometrique

1. Principe de propagation rectiligne de la lumiere

2. Principe d’independance des rayons lumineux

3. Principe du retour inverse de la lumiere

V. Lois de Snell-Descartes

1. Vocabulaire

2. Premiere loi de Descartes

3. Deuxieme loi de Descartes

4. Application des lois de Snell-Descartes

VI. Formation d’images par un systeme optique

1. Vocabulaire

2. Notions d’objet et d’image

VII.Un exemple de stigmatisme rigoureux : le miroir plan

1. Construction

2. Relation de conjugaison

3. Cas d’un objet virtuel

4. Cas d’un objet etendu

VIII.Systeme optique centre dans les conditions de Gauss

1. Definitions

2. Les conditions de Gauss

3. Elements des systemes optiques centres dans les conditions de Gauss

4. Representation des differents types d’objets reels

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O2 - Optique geometrique : lentilles minces et instruments d’optique

I. Elements optiques des lentilles minces spheriques1. Foyer image de la lentille - Plan focal image2. Foyer objet de la lentille - Plan focal objet

II. Construction geometrique d’une image dans les conditions de Gauss1. Construction de l’image d’un objet etendu2. Construction d’un rayon emergent correspondant a un rayon incident donne

III. Relations de conjugaison1. Relation avec origine au centre (= relation de Descartes)2. Relation avec origine aux foyers (= relation de Newton)3. Expression du grandissement4. Lentilles minces accolees

IV. Projection d’une image1. Choix de la lentille2. Eclairage de l’objet

V. L’œil1. Constitution d’un œil2. Oeil au repos, observation d’objets a l’infini3. Accommodation, observation d’objets a distance finie4. Defauts de la vision et verres de correction

VI. Les instruments d’optique1. Lunette astronomique2. Le microscope

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4 Mecanique

M1 - Cinematique du point

I. Definitions1. Cadre de l’etude

II. Reperage du point : base orthonormee directe

III.Systemes usuels de coordonnees1. Une base fixe : les coordonnees cartesiennes (x, y, z)2. Une base locale : les coordonnees cylindriques, ou cylindro-polaires3. Le systeme de coordonnees spheriques

IV.Description cinematique du mouvement d’un point materiel1. Base, repere et referentiel2. Position, equation-horaire et trajectoire3. Vitesse et hodographe4. Acceleration

V. Expressions de la vitesse et de l’acceleration dans les systemes de coordonnees cartesienneset cylindriques

1. En coordonnees cartesiennes2. En coordonnees cylindriques

VI.Mouvements simples1. Mouvement uniformement accelere2. Mouvement circulaire

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M2 - Dynamique du point

I. Elements cinetiques d’un point materiel1. La masse2. Quantite de mouvement

II. Forces1. Definition et proprietes2. Interactions a distance3. Interactions de contact

III.Les trois lois de Newton1. Le principe d’inertie2. Le principe fondamental de la dynamique (PFD)3. Principe des actions reciproques

IV.Les referentiels1. Comment savoir si un referentiel est galileen ?2. Le referentiel de Copernic et le referentiel de Kepler3. Le referentiel geocentrique4. Le referentiel terrestre local

V. Etude de mouvements particuliers

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M3 - Energetique du point materiel

I. Puissance et travail d’une force1. Puissance d’une force2. Travail d’une force

II. Theoreme de l’energie cinetique1. Theoreme de la puissance cinetique2. Theoreme de l’energie cinetique3. Exemple de resolution d’un probleme de mecanique a l’aide du theoreme de l’energie cinetique

III.Energie potentielle et forces conservatives1. Definition2. Exemples de forces conservatives3. Exemple de force non conservative

IV.Theoreme de l’energie mecanique1. Demontration2. Cas particulier d’un systeme soumis uniquement a des forces non conservatives ou ne travaillant

pas3. Theoremes de la puissance mecanique et de l’energie mecanique

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M4 - Particule chargee dans un champ electromagnetique

I. Force de Lorentz1. Expression2. Ordres de grandeur3. Aspect energetique

II. Mouvement dans le vide sous l’action d’un champ electrique uniforme et permanent1. Creation d’un champ electrique uniforme et permanent2. Cas general3. Applications

III.Mouvement dans un champ magnetique uniforme et permanent1. Etude energetique2. Cas general3. Cas particulier d’une vitesse initiale orthogonale au champ magnetique4. Application : le Tokamak

IV.Applications avec combinaison des champs electriques et magnetiques1. Spectrometre de masse2. Cyclotron3. Les synchrotrons

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M5 - Theoreme du moment cinetique

I. Le produit vectoriel : rappels

II. Le theoreme du moment cinetique1. Le moment d’une force en un point2. Moment cinetique en A d’un point materiel M(m) dans le ref (R)3. Theoreme du moment cinetique en un point fixe O dans un referentiel galileen

III.TMC en version scalaire1. Le moment d’une force par rapport a un axe oriente2. Moment cinetique d’une point materie M(m) par rapport a un axe oriente (∆) = (O, ~u) dans

le ref (R)3. TMC par rapport a un axe oriente fixe dans un ref galileen (Rg)

IV.Application du TMC aux forces centrales1. Definition d’une force centrale2. Conservation du moment cinetique pour un mouvement a force centrale3. Consequences sur le mouvement de M

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M6 - Oscillateurs mecaniquesRegime libre et regime sinusoıdal force

I. Oscillateur harmonique - Regime libre1. Etude du mouvement2. Etude energetique

II. Oscillateurs amortis par frottements fluides1. Regime pseudo-periodique2. Regime aperiodique3. Regime critique

III.Analogie electro-mecanique

IV.Oscillateurs mecaniques en regime sinusoıdal force1. Reponse en elongation2. Reponse en vitesse

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M7 - Oscillateurs mecaniquesSystemes a un degre de liberte

I. Etude qualitative des mouvements et des equilibres1. Nature du mouvement en fonction de Em

2. Positions d’equilibre3. Stabilite d’un equilibre

II. Approximation de l’oscillateur harmonique. Etude des petites oscillations autour d’une posi-tion d’equilibre stable

III.Portrait de phase1. Definitions2. Oscillateur harmonique3. Proprietes des portraits de phase

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M8 : forces centralesM9 - Solide en rotation autour d’un axe fixe

I. Mouvements simples d’un solide

1. Description d’un systeme de N points materiels

2. Centre de masse du systeme S

3. Quantite de mouvement (resultante cinetique)

4. Theoreme du centre de masse, ou theoreme de la resultante cinetique

5. Definition d’un solide

6. Solide en mouvement de translation dans le referentiel (R)

7. Solide en mouvement de rotation autour d’un axe fixe dans (R)

II. Moment cinetique d’un solide en rotation autour de (�), axe fixe de (R)

1. Moment cinetique evalue en un point et moment cinetique scalaire

2. Moment d’inertie d’un solide

3. Calculs de moments d’inertie

III. Theoremes du moment cinetique

1. Theoreme du moment cinetique en un point fixe O de (Rg)

2. Loi scalaire du moment cinetique appliquee au solide en rotation autour d’un axe fixe oriente

dans un referentiel galileen

3. Moments des actions exterieures

IV. Elements energetiques du systeme

1. Energie cinetique

2. Theoreme de l’energie cinetique

3. Equivalence TMC et TEC pour un solide en rotation autour d’un axe fixe

V. Applications

1. Le pendule pesant

2. La poulie

VI. Systemes deformables en rotation autour d’un axe fixe

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5 Thermodynamique

T1 - Systeme thermodynamique a l’equilibre

I. Systeme thermodynamique1. Definition d’un systeme2. Variables d’etat d’un systeme. Equation d’etat3. Etat d’equilibre d’un systeme4. Fonction d’etat

II. Equations d’etat de differents systemes1. Equation d’etat d’un gaz parfait2. Fluides reels3. Phases condensees (solides et liquides)

III.Changements de phases1. Phases d’un corps2. Diagramme d’etat du corps pur (p, T )

3. Etude particuliere de l’equilibre liquide-vapeur

IV.Complements

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T2 - Premier principe de la thermodynamique

I. Transformation d’un systeme1. Definition2. Transformation elementaire3. Transformation quasi-statique4. Transformations dont on fixe l’un des parametres d’etat

II. Energie echangee par un systeme au cours d’une transformation1. Travail2. Transfert thermique

III.Premier principe1. Enonce du premier principe de la thermodynamique

(ou principe de conservation)

IV.Premier principe et transformation d’un fluide quelconque (systeme ferme !)1. Transformation a volume constant2. Transformation a pression constante ou transformation monobare avec p1 = p2 = pext

3. Transformation adiabatique4. Relations particulieres aux phases condensees5. Relations particulieres aux gaz parfaits6. Changement d’etat7. Cas particulier d’un melange diphase

V. Premier principe et transformations quasi-statiques des gaz parfaits1. Transformation isochore quasi-statique d’un gaz parfait2. Transformation isobare quasi-statique d’un gaz parfait3. Transformation isotherme quasi-statique d’un gaz parfait4. Transformation adiabatique quasi-statique d’un gaz parfait5. Transformation cyclique d’un gaz parfait

VI.Calorimetrie1. Methode des melanges2. Methode electrique :

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T3 - Second principe de la thermodynamique

I. Transformations reversibles/irreversibles1. Transformation reversible d’un systeme2. Causes d’irreversibilite

II. Enonce du second principe

III.Troisieme principe de la thermodynamique

IV.Entropie d’un gaz parfait1. Variation d’entropie pour un gaz parfait2. Loi de Laplace3. Detente de Joule et Gay-Lussac

V. Variation d’entropie d’une phase condensee

VI.Variation d’entropie pour un thermostat

VII.Variation d’entropie pour un changement de phase

VIII.Entropie d’un systeme diphase

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T4 - Machines thermiques

I. Second principe et machines thermiques1. Inegalites de Clausius2. Application a un cycle monotherme3. Application aux cycles dithermes

II. Une machine thermique reelle : le moteur de Beau de Rochas1. Description : cycle a quatre temps2. Modelisation3. Rendement

III.Premier principe applique aux ecoulements1. Detente de Joule-Thomson (1852)2. Generalisation aux systemes ouverts : le premier principe industriel3. Machine thermique avec changement de phase : le refrigerateur a Freon

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T5 - Machines thermiques

I. Second principe et machines thermiques

1. Inegalites de Clausius

2. Application a un cycle monotherme

3. Application aux cycles dithermes

II. Une machine thermique reelle : le moteur de Beau de Rochas

1. Description : cycle a quatre temps

2. Modelisation

3. Rendement

III. Premier principe applique aux ecoulements

1. Detente de Joule-Thomson (1852)

2. Generalisation aux systemes ouverts : le premier principe industriel

3. Machine thermique avec changement de phase : le refrigerateur a Freon

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6 Induction et forces de Laplace

I1 - Sources du champ magnetiqueet forces de Laplace

I. Sources de champ magnetique1. Champ magnetique cree par un aimant2. Champ magnetique cree par des courants electriques3. Obtention de champs intenses4. Autres sources de champs magnetiques

II. Moment magnetique1. Moment magnetique d’une boucle de courant2. Moment magnetique d’un aimant

III.Force de Laplace1. Force de Laplace exercee sur un fil conducteur place dans un champ ~B2. Experience des rails de Laplace

IV.Moment de forces de Laplace1. Moment des forces de Laplace ( = couple magnetique)2. Generalisation3. Energie potentielle du dipole magnetique ~m place dans le champ ~B

V. Action d’un champ magnetique sur un dipole magnetique1. Orientation d’un dipole magnetique dans un champ ~B. Positions d’equilibre2. Application : la boussole

VI.Effet moteur du champ magnetique1. Generation d’un champ magnetique tournant2. Application au moteur synchrone

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I2 - Induction de Neumann : circuit fixe dans un champ magnetiquedependant du temps

I. Lois de l’induction1. Flux du champ ~B a travers une surface2. Courants induits et loi de Lenz3. Loi de Faraday4. Experiences complementaires

II. Auto-induction1. Flux propre d’un circuit et inductance propre2. Inductance propre du solenoıde long3. Circuit electrique equivalent4. Verification de la loi de Lenz5. Mesure d’une inductance propre6. Bilan energetique. Energie magnetique

III.Deux circuits en interaction1. Inductance mutuelle M entre deux circuits C1 et C22. Loi de Faraday applique a deux cicuits en induction mutuelle

IV.Application : le transformateur de tension1. Definition. Constitution2. Principe de fonctionnement3. Normalisation et orientation des circuits4. Rapport de transformation et inductances5. Transformateur parfait6. Courants de Foucault7. Rapport de transformation et inductances

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I3 - Induction de Lorentz : circuit mobile dans un champ magnetiquestationnaire

I. Conversion de puissance mecanique en puissance electrique1. Rails de Laplace generateurs2. Freinage par induction3. Alternateur

II. Conversion de puissance electrique en puissance mecanique1. Rails de Laplace moteurs2. Le haut-parleur electrodynamique

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7 Ondes et Physique Quantique

8 Architecture de la matiere

AM1 - Classification periodique des elements et electronegativite

I. Atomes et elements

II. Le spectre de l’atome d’hydrogene1. Quantification du spectre de l’atome d’hydrogene2. Interpretation du spectre de l’atome d’hydrogene3. Diagramme des niveaux d’energie de l’atome d’hydrogene

III. Modele quantique de l’atome1. Notions de mecanique quantique2. Les nombres quantiques n, l, ml et ms

3. Nomenclature d’une OA4. Diagrammes energetiques

IV. Configuration electronique des atomes1. Principe de Pauli2. Regle de Klechkowski ou principe de stabilite3. Regle de Hund4. Electrons de cœur et de valence5. Exemples6. Configuration electronique des ions

V. La classification periodique1. Historique (pour la culture seulement !)2. Le tableau de Mendeleıev a 18 colonnes3. Structure en blocs4. Familles chimiques5. Metaux et non-metaux6. Evolution des proprietes chimiques des oxydes7. Evolution des proprietes atomiques

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AM2 - Structure electronique des molecules

I. La liaison covalente localisee

1. Representation de Lewis

2. Etablissement d’une structure

3. Representation de Lewis la plus representative d’une molecule

II. Liaison covalente delocalisee

1. Formules mesomeres

III. Geometrie spatiale des molecules : methode VSEPR

1. Principe de la methode VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ou theorie de Gillespie

(1957)

2. Geometrie des structures AXnEm3. Angles de liaison

4. Formules mesomeres

IV. Parametres de liaison

1. Longueur de liaison

2. Energie de liaison

3. Moment dipolaire d’une molecule diatomique

4. Moment dipolaire d’une molecule possedant plus de deux atomes

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AM3 - Forces intermoleculaires et solvants

I. Forces intermoleculaires

1. Interactions de Van der Waals

2. Liaisons hydrogene

3. Consequences des forces intermoleculaires

II. Les solvants moleculaires

1. Solute et solvant

2. Caracteristiques physico-chimiques d’un solvant

3. Mise en solution d’une espece chimique moleculaire ou ionique

4. Application des solvants a l’extraction liquide-liquide

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AM4 - Cristallographie

I. Les differents types de liaisons intra et inter-moleculaires

1. Cristaux metalliques

2. Cristaux ioniques

3. Cristaux covalents

4. Cristaux a liaison de Van der Waals

5. Liaisons hydrogene

II. Generalites sur les reseaux

1. Definitions

2. Reseaux de Bravais

III. Les reseaux metalliques

1. Reseau cubique face centree

2. Reseau hexagonal compact

3. Reseau cubique centre

IV. Cristaux ioniques

1. Rayons ioniques et edifices ioniques

2. Structure de type chlorure de cesium CsCl

3. Structure de type chlorure de sodium NaCl

4. Structure de type sulfure de zinc cubique ou blende ZnS

V. Les cristaux covalents

1. Le carbone diamant

2. Le carbone graphite

VI. Les cristaux moleculaires

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9 Transformations de la matiere

TM1 - Description d’un systeme physico-chimique

I. Etats de la matiere1. Description de l’etat d’un systeme2. L’etat solide3. L’etat liquide4. L’etat gazeux5. Les autres etats de la matiere

II. Transformations physiques1. Phases d’un corps pur

III. Transformations nucleaires1. La radioactivite α2. La radioactivite β3. La radioactivite γ

IV. Transformation chimique1. Evolution d’un systeme ferme subissant une transformation chimique2. Systeme subissant une reaction chimique totale3. Systeme subissant une reaction chimique equilibree

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TM2 - Cinetique chimique

I. Vitesse de reaction. Facteurs cinetiques

1. Vitesse de reaction : definitions

2. Facteurs cinetiques

II. Suivi experimental d’une reaction simple. Determination des ordres

1. Methodes experimentales

2. Determination de l’ordre de reaction pour une reaction totale du type aA = bB

3. Determination des ordres partiels d’une reaction totale de type aA+ bB = cC + dD

III. Determination de l’energie d’activation

1. On a deux valeurs de k

2. On a plus de deux valeurs de k

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10 Solutions aqueuses

SA2 - Equilibres acido-basiques

I. Acides et bases en solution aqueuse

1. Definitions

2. Acide fort/acide faible ; base forte/base faible

3. Force d’un acide ou d’une base

II. Domaines de predominance et de distribution ; sens des reactions

1. Relation de Henderson

2. Diagramme de distribution

3. Diagramme de predominance

III. Calcul du pH d’une solution aqueuse

1. Position du probleme :

2. Methode de la reaction preponderante

3. Exemples de calculs de pH

IV. Dosages acido-basiques

1. Generalites sur les titrages

2. Titrage d’un acide par une base forte

3. Dosage d’une base par un acide fort

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SA1 - Reactions d’oxydo-reduction

I. Transfert direct d’electrons

1. Introduction

2. Exemple de couples redox

3. Les nombres d’oxydation

4. Equilibrer une equation d’oxydo-reduction

II. Transfert indirect d’electrons : les piles

III. Potentiel d’electrode

1. Demi-piles et piles redox, generalisation

2. Definition du potentiel d’electrode

IV. Reactions d’oxydo-reduction

1. Domaines de predominance et d’existence

2. Le calcul d’une constante de reaction ~

3. Retour sur le fonctionnement d’une pile

V. Titrages redox

1. Suivi potentiometrique

2. Suivi colorimetrique

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SA3 - Equilibres de precipitation

I. Produit de solubilite

1. Definitions

2. Condition de precipitation

3. Domaine d’existence

4. Precipitations competitives

II. Solubilite

III. Facteurs de solubilite

1. La temperature

2. Effet d’ions communs

3. Dissolution d’un precipite par action d’un acide

IV. Titrage par precipitation

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SA4 - Diagramme potentiel-pH

I. Domaines de predominance ou d’existence sur un diagramme potentiel-pH

1. Interpretation graphique

2. Domaines de predominance ou domaines d’existence

3. Les conventions sur les droites frontieres

II. Prevision des reactions par lecture d’un diagramme potentiel-pH

1. Dismutation

2. Mediamutation

III. Methode de trace d’un diagramme potentiel-pH

1. Premiere construction du diagramme

2. Trace du diagramme

IV. Diagramme potentiel-pH de l’eau

V. Diagramme potentiel-pH du fer

1. Construction du diagramme

2. Lecture du diagramme

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I1 - Sources du champ magnetiqueet forces de Laplace

I. Sources de champ magnetique1. Champ magnetique cree par un aimant2. Champ magnetique cree par des courants electriques3. Obtention de champs intenses4. Autres sources de champs magnetiques

II. Moment magnetique1. Moment magnetique d’une boucle de courant2. Moment magnetique d’un aimant

III.Force de Laplace1. Force de Laplace exercee sur un fil conducteur place dans un champ ~B2. Experience des rails de Laplace

IV.Moment de forces de Laplace1. Moment des forces de Laplace ( = couple magnetique)2. Generalisation3. Energie potentielle du dipole magnetique ~m place dans le champ ~B

V. Action d’un champ magnetique sur un dipole magnetique1. Orientation d’un dipole magnetique dans un champ ~B. Positions d’equilibre2. Application : la boussole

VI.Effet moteur du champ magnetique1. Generation d’un champ magnetique tournant2. Application au moteur synchrone

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I2 - Induction de Neumann : circuit fixe dans un champ magnetiquedependant du temps

I. Lois de l’induction1. Flux du champ ~B a travers une surface2. Courants induits et loi de Lenz3. Loi de Faraday4. Experiences complementaires

II. Auto-induction1. Flux propre d’un circuit et inductance propre2. Inductance propre du solenoıde long3. Circuit electrique equivalent4. Verification de la loi de Lenz5. Mesure d’une inductance propre6. Bilan energetique. Energie magnetique

III.Deux circuits en interaction1. Inductance mutuelle M entre deux circuits C1 et C22. Loi de Faraday applique a deux cicuits en induction mutuelle

IV.Application : le transformateur de tension1. Definition. Constitution2. Principe de fonctionnement3. Normalisation et orientation des circuits4. Rapport de transformation et inductances5. Transformateur parfait6. Courants de Foucault7. Rapport de transformation et inductances

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I3 - Induction de Lorentz : circuit mobile dans un champ magnetiquestationnaire

I. Conversion de puissance mecanique en puissance electrique1. Rails de Laplace generateurs2. Freinage par induction3. Alternateur

II. Conversion de puissance electrique en puissance mecanique1. Rails de Laplace moteurs2. Le haut-parleur electrodynamique

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