J’ai oublié de préciser que les notes du devoir de chimie sont accessibles sur visiocolle, et que le corrigé est téléchargeable sur le site des exercices de chimie.
Corrigé du devoir en temps limité n°1 de chimie
Le devoir de chimie est mitigé. La moyenne de la classe est de 10,1/20. La moyenne est atteinte par 22 copies, et 6 copies ont entre 9 et 10.
Ce devoir commençait de façon très classique, avec des questions de cours (questions 19 à 22). On peut déplorer deux choses.
– Le cours n’est pas connu de la majorité d’entre vous. J’ai pu compter sur les doigts d’une main ceux qui savent repérer un ampholyte et qui savent en calculer le pH. C’est quand même consternant, surtout que la première question demandait de tracer le diagramme de prédominance ! Le cas de HSO3- est absolument analogue au cas de HCO3- vu en cours. Sans vouloir vous prendre pour des ânes, il y a 3 questions de calcul de pH, et, curieusement, il y a 3 cas de calcul de pH dans le cours … cela aurait pu vous mettre la puce à l’oreille.
– La vérification des hypothèses ne se résume pas à une formule magique, genre : « l’hypothèse est vérifiée ». Surtout quand elle ne l’est pas !! Ca fait mauvais genre de dire qu’on a vérifié que quelque chose est vrai, alors qu’il ne l’est manifestement pas. Dans la question 20, la concentration initiale d’acide est 0,1 mol/L et la concentration d’acide consommé à l’équilibre est 0,035 mol/L (en faisant l’hypothèse que la réaction est très limitée). Admettre que l’hypothèse est juste au vu du résultat, c’est considérer que 35 est négligeable devant 100. Je sais bien qu’on s’autorise des licences mathématiques en chimie, mais il y a des limites. On a expliqué en cours que la précision fort moyenne des pH-mètres autorise à considérer que 10 est négligeable devant 100.
Le dosage du H2SO3 est celui d’un diacide. Il est absolument identique au dosage de H3PO4 qui se trouve dans la feuille d’exercices.
– A la question 24, le blabla est sanctionné. Préciser la réaction qui se déroule, cela ne consiste pas à dire : « l’acide sulfureux réagit sur la soude dans la première partie du dosage ». Il faut écrire l’équation bilan de la réaction (comment peut-on faire de la chimie sans écrire l’équation-bilan des réactions ??) et préciser numériquement dans quelle partie du dosage elle a lieu (entre v=0 et VE1 = 10 mL).
– Expliquer comment évaluer les pKa ne consiste pas non plus à parler vaguement de la demi-équivalence. Surtout en écrivant que c’est VE/2. Ca marche pour la première demi-équivalence, mais pour la seconde, c’est moins clair.
Le dosage par l’ammoniac a donné lieu à des fantaisies inattendues. Pourquoi diable aller chercher midi à 14h, alors que c’était strictement la même chose sauf que HO- était remplacé par NH3.
Le dernier dosage était plus compliqué. Je regrette que ceux qui ont bien compris que H2SO4 se dissociait intégralement en H3O+ et HSO4- n’aient pas fait réagir H3O+ sur la soude, ce qui correspond à la réaction prépondérante.
Mort de Georges Charpak
Le physicien français d’origine polonaise Georges Charpak est mort il y a 3 jours. Spécialiste de physique des particules, il est l’inventeur d’un grand nombre de détecteurs divers et variés, les premiers destinés à suivre les trajectoires des particules dans les accélérateurs, et les derniers voué à l’imagerie médicale. Il a été récompensé par le Prix Nobel de physique en 1992.
La vie de Georges Charpak est presque un roman : né de parents émigrés qui ne parlaient pas un mot de français, il a été élève en classes préparatoires, admis à l’école des Mines de Paris, avant de s’engager dans la résistance, d’être déporté à Dachau (où, disait-il non sans humour, il avait surtout appris la physique de la pelle), de faire une thèse et d’être un inventeur génial au CERN. Il a été naturalisé Français en 1946. O tempora, ô mores ; de nos jours, on l’aurait probablement renvoyé chez lui par charter.
Georges Charpak est également connu pour son activité en faveur de la promotion de la science auprès du grand public. A la faveur de son Prix Nobel, il a lancé l’association La Main à la Pâte, destinée à introduire les sciences à l’école primaire. Il a en outre essayé de discuter de façon raisonnable et dépassionnée du nucléaire civil, dont il est un partisan. Malheureusement, ses prises de positions lui ont valu des critiques acerbes, et, comme chaque fois qu’on parle du nucléaire, le débat s’est avéré impossible (le nucléaire fait partie de ces sujets qui permettent de pourrir l’ambiance de n’importe quelle soirée).
Sur cette page, on peut télécharger le communiqué de presse de l’ESPCI (format pdf), avec des photos de G. Charpak.
Déroulement des colles
Pour ceux qui bavardaient pendant que je donnais les explications, je reprends les points principaux.
La colle se déroule par groupe de 3, tous les 3 au tableau avec un exercice à résoudre ou une question de cours, ou toute autre chose que l’examinateur vous demande.
Pendant une courte phase de préparation, vous réfléchissez à la question posée, et vous écrivez les points clé du raisonnement au tableau, ainsi que les calculs (pas forcément toutes les lignes) et les résultats. Dans une deuxième phase, l’examinateur vous demande d’expliquer oralement ce que vous avez fait. Vous devez donc parler, en vous aidant de votre tableau.
Le but de la colle est double : 1) s’entrainer à l’oral (ne pas avoir peur de se lancer, de proposer des réponses, de dialoguer avec l’examinateur, de suggérer des explications, de défendre votre opinion, etc) et 2) de faire le bilan de vos connaissances et de vos capacités à résoudre un exercice.
Je n’envisage pas les colles comme une sanction, mais comme une aide. La colle doit vous aider à progresser dans votre façon d’apprendre le cours, dans votre façon de réagir face à un problème nouveau, et éventuellement, de profiter d’être en petit groupe pour éclaircir un point obscur avec le colleur. Il ne s’agit évidemment pas de venir sans avoir travaillé et de demander au colleur de réexpliquer le cours. En revanche, à l’occasion de l’exercice proposé, on peut demander au colleur de préciser quelques points : pourquoi peut-on faire telle approximation ? est-ce que telle loi est toujours valable ? est-ce qu’il y a une méthode plus simple pour tel calcul ?
Relativisez les notes de colles. Elles sont importantes en ce sens qu’elles permettent de faire le point. Avoir moins de la moyenne doit vous alerter ; avoir 12 ou 13, c’est tout juste bien sans plus ; avoir 16, c’est rassurant. Cependant, l’année ne se joue pas sur les notes de colle et encore moins sur une seule. En tout état de cause, n’hésitez pas à venir me parler si vous êtes en souci.
La médaille d’or du CNRS ou Comment diable est-ce possible ?
Le plus haute distinction scientifique française, la médaille d’or du CNRS qui couronne un chercheur de cette institution chaque année, a été attribuée hier à un chimiste : Gérard Férey.
Le Pr Férey est célèbre dans le monde entier pour ses travaux sur les matériaux hybrides (c’est-à-dire comportant des parties organiques et inorganiques imbriquées) poreux, les MIL (acronyme pour Matériaux de l’Institut Lavoisier). Ces matériaux ont la particularité d’être plein de trous (d’où le terme poreux), genre pierre ponce, sauf que le diamètre des pores est de l’ordre de la taille d’une molécule (quelques nanomètres) et que le matériaux n’est pas rigide.
Que mettre dans les pores ? ce qu’on veut ! L’application la plus aboutie est le stockage du CO2. Ainsi 1 m3 de MIL101 peut-il stocker 400 m3 de CO2 à 25°C sans presque augmenter de volume ! A méditer en même temps que le premier cours de thermodynamique … Mieux, le CO2 peut ensuite être relaché à volonté, et on peut donc envisager ces matériaux comme des réservoirs à CO2.
Un autre matériau du même genre peut au contraire subir une augmentation de son volume de 300% (autrement dit son volume est multiplié par 3), uniquement en changeant de solvant. Qui plus est, le processus est réversible. Ces matériaux ont été qualifiés en leur temps de « solides qui respirent ».
Une application plus futuriste est le transport de médicaments au sein du corps. Il semble que certains groupes pharmaceutiques soient déjà assez avancés dans ces recherches.
Gérard Férey est aujourd’hui certainement le chimiste français le plus connu, et sûrement le meilleur candidat français à un prix Nobel de chimie. Rappelons qu’il a commencé sa carrière comme instituteur de village, et que la majeure partie de ses découvertes les plus intéressantes ont été faites dans les 10 dernières années de sa carrière de chercheur. Comme le dit non sans ironie Alain Fuchs, président du CNRS : « Si on se débarrassait de nos cadres au même âge qu’un certain nombre d’entreprises, on se priverait de découvertes extraordinaires… » Un bien beau parcours …
Un article grand public sur le sujet est disponible sur le blog de Sylvestre Huet. Le dossier complet de la médaille d’or du CNRS est téléchargeable sur cette page, avec des schémas et tout.
L’essai du mois
est nettement plus sérieux que le roman du mois. Je sais qu’il est de bon ton de décréter que ceux qui sont pas de chez nous sont nos ennemis, et que notre monde est menacé par le choc des civilisations, selon la formule désormais tristement célèbre d’un professeur américain du nom de Huntington. Cependant, il semble que les choses puissent être vues différemment, et qu’en particulier les différentes civilisations, bien loin d’entrer en collision, n’aient jamais été aussi proches.
C’est du moins la thèse défendue par Youssef Courbage et Emmanuel Todd, qui analysent les données démographiques de nombreux pays sur tous les continents. Au regard de ces chiffres, il parait évident qu’il y a une nette et inéluctable convergence vers le modèle occidental. De quoi se refroidir un peu la tête et cesser de se laisser impressionner par les vociférations xénophobes et va-t-en guerre qui fleurissent des deux côtés de l’Atlantique. On a peine à comprendre d’ailleurs comment diables ces vociférations pourraient aider à résoudre divers problèmes, pourtant fort inquiétants (Iran, Pakistan, Afghanistan pour ne citer que quelques exemples). Et si on réfléchissait un peu ?
Le Rendez-vous des civilisations, par Youssef Courbage et Emmanuel Todd, collection La République des idées, éditions du Seuil.
Le roman du mois
Bien sûr, le seul roman vraiment important à lire, si ce n’est déjà fait, est le Giono à votre programme. Comme je ne l’ai pas lu, je ne peut pas vous en parler, mais je crains qu’il ne tienne pas la route face à La Pierre et le Sabre suivi de La parfaite Lumière de Eiji Yoshikawa, disponibles chez J’ai Lu.
Le héros en est un certain Miyamoto Musachi, personnage historique du Japon du 17è siècle, traversé par les luttes incessantes que se livrent les seigneurs japonais. Musachi est un adolescent indiscipliné et bagarreur, une petite frappe qui ne respecte rien. Chassé de chez lui, il se laisse entrainer dans une guerre à laquelle il ne comprend rien. Il est dans le mauvais camp, et l’armée à laquelle il appartient est décimée lors de la célèbre bataille de Sekigahara, qui vit la victoire de celui qui allait devenir le premier Shôgun. Cette expérience le marque profondément, et l’engage à commencer une nouvelle vie : la voie du sabre. Escrimeur hors pair, il est, semble-t-il, encore célèbre aujourd’hui pour sa technique des deux sabres. Il fut également un excellent dessinateur.
Le roman de Yoshikawa est l’histoire romancée (très romancée) de Musashi, une sorte de roman de cape et d’épée, ou plutôt de kimono et de sabre, tout à fait palpitant, et propre à faire oublier que montrer « qu’une fonction n’est pas paire ne consiste pas à montrer que f(x) n’est pas égale à f(-x) car la valeur x=0 va toujours nous embêter ».
Pour ceux qui veulent en savoir plus sur le personnage, l’article de wikipedia est bien. En outre, on peut y voir quelques uns de ses dessins, dont un autoportrait, ainsi qu’un splendide martin-pêcheur.
Rentrée
Bonjour à toutes et tous.
J’espère que vous avez passé d’excellentes vacances et que vous êtes remonté-e-s à bloc.
La rentrée a lieu le vendredi 03, c’est-à-dire demain, à 11 h. Il y aura normalement un appel fait par le proviseur, puis nous vous accueillerons dans votre salle, la n°205, pour remplir divers papiers et vous donner quelques informations.
La journée se poursuivra à 14 h par un cours de maths, et la semaine se terminera en beauté samedi 04, par deux heures de maths (de 8 à 10) et deux heures de chimie (de 10 à 12), en salle 205. Pensez donc à apporter dès demain votre cahier / classeur de mathématiques, ainsi que votre stylo.
Comme vous le constaterez rapidement, au lycée Fénelon, quand on dit de 8 à 10, ça veut en réalité dire de 8h15 à 10h10.
D’autre part, les TP commenceront dès lundi, autrement dit dans 4 jours. Il vous reste donc environ 96 h pour acquérir une blouse en coton, de préférence qui ferme correctement, et à votre taille. Il serait encore mieux de penser l’apporter lundi … Pour celles et ceux qui portent des lentilles, il est recommandé de chausser plutôt ses lunettes (si on en a), le jour du TP.
Je vous souhaite une très bonne rentrée, et une très bonne année.
Pour bien préparer sa rentrée en physique-chimie
La meilleure chose à faire est de se reposer. L’année va être très longue et très fatigante, voire stressante. Il faut donc arriver aussi dispos que possible, et surtout ne pas commencer à se stresser pendant le mois d’août en relisant tous ses cours depuis la 6è.
Pré-requis mathématiques.
En physique et en chimie, comme dans les autres matières, le cours repartira quasiment de zéro. Evidemment, il y a des choses que vous connaissez déjà, mais elles seront reprises, rapidement mais à fond. Les seuls pré-requis vraiment indispensables sont les techniques de calcul. Pour être à l’aise en physique, il faut être capable de faire des calculs simples sans se tromper :
– savoir la trigonométrie : ne pas confondre sinus et cosinus, connaitre les valeurs remarquables de ces fonctions ;
– savoir manipuler les fractions : division de fraction, réduction au même dénominateur ;
– savoir manipuler les logarithmes népériens et les exponentielles : ln(ab) = ln a + ln b, exp(a+b) = (exp a) (exp b) ;
– ne pas confondre logarithme népérien et logarithme décimal (utilisé en chimie) ni leurs fonctions réciproques (exponentielle et puissance de 10) ;
– savoir faire la dérivée de fonctions usuelles sans se tromper ;
– savoir intégrer les fonctions usuelles sans se tromper ;
– savoir résoudre une équation différentielle du premier ordre à coefficients constants : f ‘+af =b, avec détermination de la constante d’intégration.
Pour ce qui concerne la chimie, sachez comment écrire un tableau d’avancement.
Matériel indispensable.
Il faudra très rapidement après la rentrée disposer d’une calculatrice permettant de faire tous les calculs usuels. En outre, il faudra apprendre à faire une régression linéaire avec sa calculatrice. La régression linéaire est un programme qui est implanté dans toutes les calculatrices, et qui permet de déterminer la meilleure droite qui passe par un ensemble de points. Chaque calculatrice ayant son propre mode opératoire pour réaliser cette opération, vous devez potasser le manuel de votre calculatrice. Je dispose du mode opératoire pour une TI89 titanium et pour une TI82 stats, aimablement rédigés par vos prédécesseurs.
Plus prosaïquement, vous devez disposer d’une blouse en coton pour les TP de chimie. Je présume que cette blouse vous servira aussi pour la biologie.
Livres et manuels.
Aucun manuel de physique-chimie n’est nécessaire pour le cours. Vous aurez à votre disposition (c’est-à-dire téléchargeable) le cours complet de physique-chimie, ainsi que des feuilles d’exercices intégralement corrigés. Si déjà vous assimilez tout ce contenu, ce sera très bien. Il est donc inutile de vous précipiter pour acheter des manuels à destination des BCPST.
La seule chose vraiment indispensable est d’avoir acheté et lu les oeuvres qui sont au programme de lettre. La liste est ici.
Programme du début de l’année.
Sauf modifications de ma part, l’année commencera par :
– les réactions acido-basiques et la stéréochimie pour ce qui est de la chimie,
– le début de la thermodynamique afin de préparer le voyage en Auvergne pour ce qui est de la physique.
Dans les deux cas, il s’agit de parties peu calculatoires.
Je vous souhaite à toutes et tous d’excellentes vacances.
Survol de l’astéroïde Lutetia
La sonde européenne Rosetta a effectué samedi le survol d’un astéroïde du nom de Lutetia.
Un blog consacré à cette sonde est disponible sur le site de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Il y a des photos de la rencontre. Comme toujours, avec ce fond tout noir, on dirait des photos extraites d’un mauvais film de science fiction. Sur le site, on trouvera un film qui est surement passionnant (je n’ai pas réussi à le télécharger, on espère que les communications avec les sondes spatiales sont plus au point). Il y a d’autres images sur le site du CNES, avec un petit film de l’approche (que je n’ai pas non plus réussi à télécharger jusqu’au bout).
On attend avec impatience la prochaine rencontre de Rosetta en mai 2014. Si j’ai bien compris, elle approchera d’une comète et larguera un module chargé de s’y poser.