La moyenne du devoir est de 9,6/20, avec 19 copies qui ont plus de 10 et 4 qui ont entre 9 et 10.
Je ne vais pas dire que c’est bien, mais en tout cas, cela n’a rien à voir avec la catastrophe de la dernière fois. Ne vous endormez pas sur ces (petits) lauriers, mais au contraire, persistez dans cette voie.

Comme toujours en électrocinétique, les mathématiques approximatives sont un désastre. On en peut pas obtenir des formules exactes si on ne sait pas expliciter la partie réelle de 1/Z où Z est complexe, si on écrit que 1/(a+b)=1/a+1/b, si on prétend que partie réelle et module sont la même chose, et si on écrit sans rire que R^2=-(Lw)^2 !!

La première partie est assez calculatoire, mais sans aucune difficulté. Lorsque l’énoncé demande de montrer quelque chose (par exemple que P=UIcos(phi)), il faut … le montrer. Et de préférence sans truander les signes, les facteurs 2 ou autre. Inversement, si on demande simplement l’admittance d’une bobine ou d’un condensateur, on peut supposer connues leurs impédances.

Les choses se gâtaient dès la question 7, qui était pourtant sans aucune difficulté. On suggérait d’utiliser les admittances plutôt que les impédances, mais personne n’a jamais prétendu qu’il suffisait de remplacer Z par Y dans toutes les formules. Pour des dipôles en série, les impédances s’ajoutent, mais pas les admittances ; inversement pour des dipôles en parallèle, les impédances ne s’ajoutent pas mais les admittances oui.
Les calculs sont très simples si on arrive à se retenir de tout mettre au même dénominateur, et si on se rappelle que 1/jLw = -j/Lw.

A la question 8, peu de personne m’ont fait une justification limpide, alors qu’il suffisait de dire qu’il y a conservation de l’énergie, et donc que toute l’énergie fournie par le générateur est reçue par le dipôle qui y est branché. Concernant la question 9, j’ai vu des choses plus fantaisistes. Sachant que les bobines idéales ne consomment rien en moyenne, il est évident que toute la puissance moyenne reçue par le dipôle AB l’est par la résistance R, qui ne sait rien faire d’autre que la dissiper par effet Joule. Certains raisonnement particulièrement filandreux ont conduit à une puissance dissipée par effet Joule négative, autrement dit que la résistance reçoit de l’énergie de l’extérieur lorsqu’elle est parcourue par un courant !! Mince alors, et moi qui continue à payer du courant pour faire marcher mes convecteurs …

Concernant le maximum de la puissance, il fallait évidemment s’inspirer du TD, mais pas refaire la même chose sans réfléchir. D’abord, on demandait de trouver une valeur de R pour laquelle P est max. La puissance doit donc être regardée ici comme une fonction de R (et non de la pulsation) à maximiser. Ensuite, il y a R au numérateur et au dénominateur dans la formule de P ; pour trouver le maximum, il ne suffit donc pas de dire que le dénominateur doit être minimum, ce qui conduit à la fameuse égalité R^2=-(Lw)^2 qui devrait quand même faire frémir. Les devoirs, comme les épreuves de concours, ne sont pas la 192è répétition du même exercice !

Les applications numériques ont été plutôt maltraitées, sous prétexte qu’il n’y avait pas droit à la calculatrice. Bien évidemment, dans ce cas, on ne vous demande pas des résultats avec 3 chiffres après la virgule, mais des ordres de grandeur réalistes. Ainsi, on peut dire que 24 =25 ou que pi = 3, etc. Cela dit, ne pas faire explicitement le calcul 100 x pi, c’est un peu gonflé ! Il me semble que, sans trop se fatiguer le cerveau, on peut présumer que ça fait 314. A ce propos, je précise que, même si le radian est homogène à une grandeur sans dimension, l’unité de la pulsation est rad/s et non pas s^-1 ou Hz.

Je constate avec plaisir que l’équivalence Thévenin-Norton est à peu près maitrisée, aux erreurs de calcul (souvent très sottes) près.

Le devoir est plutôt satisfaisant, avec une moyenne de classe de 10,6/20. La moyenne est atteinte par 25 copies, et 2 ont entre 9 et 10.

Je constate avec plaisir que, dans l’ensemble, le chapitre sur les liaisons covalentes est compris, même si ce n’est pas parfait. En particulier, certain-e-s ont eu des notes très basses parce qu’ils ou elles ont perdu un nombre considérable de points pour n’avoir pas compté correctement les électrons. Etablir une formule de Lewis, discuter de la géométrie correspondante et des formes résonantes éventuelles, ne sert strictement à rien si le nombre d’électrons est faux au départ. Je suis tout à fait navré d’avoir dû mettre des notes très basses à certains et certaines, non parce qu’ils ou elles n’ont pas compris les liaisons covalentes, mais parce qu’ils ou elles ne savent pas que 7×3+1=22 ! ou dénombrent 7 électrons de valence à l’iode dans la première question, et font tous leurs décompte d’électrons avec 6 électrons ! ou oublient la charge ! bref toutes choses évitables mais qui ne pardonnent pas.

Les questions 1 à 7 sont bien réussies. Dans l’ensemble, établir les valences possibles d’un atome est bien fait, et la polarité des molécules est comprise. Je précise tout de même que c’est la sous-couche 3d qui est invoquée lors de la promotion dans l’atome de chlore, et non la 4s, ce qui permet au chlore d’accéder aux valences 3, 5 et 7.

Pour ce qui est des formules de Lewis, je n’attendais pas nécessairement LA bonne formule, mais une formule qui se tienne. Par exemple, pour l’ion triiodure, deux formules étaient envisageables (charge négative sur un atome terminal ou sur l’atome central). Faute d’autres informations, on ne peut trancher. Il se trouve que la molécule est linéaire, ce qui implique que la charge soit sur l’atome central, mais j’ai admis l’autre forme.
Pour l’ion I3+, en revanche, il est possible d’écrire une forme de Lewis dans laquelle tous les atomes respectent la règle de l’octet. C’est évidemment la meilleure, et je n’ai pas compté juste les autres.
De la même façon, les indications de l’énoncé permettaient de trouver la formule de I5- sans équivoque. C’est en fait une association par interaction de Van der Waals entre un ion iodure et deux molécules de diiode.
Enfin, pour I5+, la géométrie de la molécule (linéaire autour de l’atome central) et la longueur des liaisons ne laissent qu’une seule possibilité. Il est incohérent que la liaison la plus longue soit une liaison double. De même, la linéarité autour de l’atome central interdit qu’il soit AX2E2.

L’ion iodate a été assez bien réussi, avec deux bémols tout de même. D’une part, il est peu acceptable que la charge négative soit sur l’atome d’iode qui est nettement moins électronégatif que l’oxygène. Par ailleurs, si on a placé la charge négative sur un oxygène, il est alors naturel d’y accrocher le H dans l’acide iodique. N’oubliez pas que, en chimie inorganique, H est fréquemment lié à O ou N ; faute d’autre indication, ce doit être votre premier choix. Les questions sont liées les unes aux autres ; si on vient de traiter IO3- et qu’on parle de HIO3 dans la même question, c’est sûrement qu’il n’y a pas besoin de tout recommencer.
D’autre part, pour expliquer que les trois liaisons I-O sont équivalentes dans IO3-, il ne suffit pas de dire qu’il y a délocalisation, ni même d’écrire l’hybride de résonance, il faut écrire les 3 formes limite, en précisant par quel réarrangement électronique on passe de l’une à l’autre. Cela peut vous paraitre fastidieux, mais c’est ce qui est attendu.

Concernant la question 16, je suis désolé de l’avoir laissée. Elle invoquait des liaisons hydrogène, et je pensais qu’on aurait eu le temps de les évoquer en cours avant le devoir. Je n’ai évidemment pas compté cette question (sauf un micro bonus à ceux qui ont vu la liaison H).

Les trois dernières questions ont été plus folkloriques. Cela dit, je ne trouve pas très difficile de trouver l’anion dans K2MnF6, sachant que le cation est K+ …