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| Concours 2022 |
- Composition de Physique - A (XE)
Flotter sous un liquide en lévitation :
Comportement d'une bulle dans un bain en vibration
Liquide en lévitation sur une couche d'air
Étude de la stabilité d'une interface liquide-air : surface supérieure du liquide dans un récipient immobile ; surface supérieure du liquide dans un récipient en vibration ; surface inférieure du liquide dans un récipient en vibration
Équilibre d'un corps flottant : flotteur sur le liquide dans un récipient immobile ; flotteur sur le liquide puis sous le liquide dans un récipient en vibration
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2022/08/22_pc_sujet_PhysA.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique - B (XEULS)
Étude de l'hélium superfluide métastable :
L'hélium liquide à basse température
États métastables de l'hélium liquide : métastabilité et cavitation ; pression négative
Étude expérimentale des états métastables de l'hélium : mesure de ρ par interférométrie ; mesure de la fréquence Brillouin
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2022/08/22_pc_sujet_PhysB.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique C (U)
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : étude d'un phénomène de diffusion en hydrodynamique
Étude en régime permanent : établissement des équations générales ; application au télescope à miroir liquide
Étude de la phase d'arrêt : aspect énergétique ; évolution du profil radial de vitesse durant la phase d'arrêt
Chimie : la capsaïcinoïdes
Étude de la solubilité du nonivamide ; synthèse biosourcée des capsaïcinoïdes ; détection électrochimique des capsaïcinoïdes en solution
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2022/05/22_pc_sujet_phychi.pdf
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- Composition de Chimie A (XEULS)
Étude de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine :
Étude structurale de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine : stéréoisomérie de configuration ; stéréoisomérie de conformation
Propriétés physico-chimiques de (-)-quinine et application aux dosages : solubilité ; propriétés acido-basiques ; propriétés photophysiques (excitation stationnaire ; excitation transitoire) ; analyse quantitative de la (-)-quinine dans une boisson "Tonic" ; analyse quantitative de la riboflavine par inhibition de la fluorescence de la (-)-quinine
Synthèses de la (-)-quinine et de la (+)-quinidine
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2022/08/22_pc_sujet_ChimieA.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie B (U)
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| Concours 2021 |
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- Composition de Physique - B (XEULC)
Mécanique de la cellule :
Questions préliminaires et ordres de grandeur
Suivi de particule unique et viscosité du cytoplasme : approche microscopique de la diffusion dans un gaz ; mouvement brownien et modèle de marche au hasard ; particule brownienne mésoscopique et modèle de Langevin ; rhéologie passive du cytoplasme cellulaire par suivi de particule unique
Expériences d'indentation et d'élasticité de la cellule : déformation d'un solide élastique (étirement longitudinal ; contrainte de cisaillement) ; indentation par pointe AFM (Atomic Force Microscope) ; oscillations de la pointe AFM et réponse harmonique
Modèles visco-élastiques du cytoplasme cellulaire : cas élémentaires (solide de Hooke et fluide newtonien) ; cas harmonique et aspects énergétiques ; modèles de Kelvin-Voigt d'un fluide visco-élastique
Énoncé : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/2021_pc_sujet_phyb.pdf
Rapport du jury : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/21_pc_rap_ephysb.pdf
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- Composition de Physique C (U)
L'eau dans l'atmosphère :
Courbe de saturation de l'eau
Documents : atmosphère ; convection ; composition de l'air sec ; eau dans l'atmosphère ; effet de serre
Profils verticaux : atmosphère isotherme sèche ; profils de concentration ; atmosphère isentropique sèche ; stabilité d'une atmopshère sèche ; atmosphère isentropique saturée
Radiation : spectres ; équilibre radiatif ; équilibre radiatif-convectif ; étude en fonction de la longueur d'onde ; modèle numérique
Énoncé : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/21_pc_sujet_phyc.pdf
Rapport du jury : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/21_pc_rap_ephyc.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : freinage par courants de Foucault
Interaction électromécanique entre un aimant et une spire : analyse qualitative de l'interaction
; étude analytique de l'interaction
Interaction électromécanique entre un aimant et un bloc de cuivre : modélisation et expérience ; étude du mouvement dans l'espace des phases
Chimie : huiles et graisses
Industrie agroalimentaire ; contrôle de qualité des huiles ; source de carbones durable ; cinétique de la peinture à l'huile
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2021/05/21_pc_suj_phychi.pdf
Corrigé de la partie Physique de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=47948
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- Composition de Chimie B (U)
1ère partie : autour des polyélectrolytes
Polyélectrolytes faibles et polyélectrolytes forts (effet du pH) ; variations et mesure de f ; interactions électrostatiques (la longueur de Bjerrum) ; condensation des contre-ions (approche qualitative) ; dictribution des contre-ions (approche statistique) ; condensation des contre-ions (mesure par effet cryoscopique) ; compaction de l'ADN
2ème partie : synthèses totales de l'aromadandrène et de la melokhanine E
Synthèse de l'aromadandrène ;
synthèse de la melokhanine E
Énoncé : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/21_pc_sujet_chib.pdf
Rapport du jury : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2021/11/21_PC_rap_eChiB.pdf
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| Concours 2020 |
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- Composition de Physique C (U)
Gravitation et secteur sombre de l'Univers :
Gravitation et principe d'équivalence : équations du champ gravitationnel ; chute libre et principe d'équivalence ; test du principe d'équivalence ; des trajectoires de chute libre similaires ? ; effondrement d'une boule homogène
Galaxies et matière noire : généralités ; équation d'équilibre radial ; distribution de matière visible dans la Voie Lactée ; halo de matière noire ; distribution de densité perpendiculaire au disque
Cosmologie et énergie noire : univers de Friedmann-Lemaître ; équations de Friedmann et dynamique de l'Univers ; expansion accélérée de l'Univers et énergie noire
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2020/11/2020_PC_sujet_PhyC.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : ondes transversales le long d'une corde sous tension :
Étude de l'équilibre d'une corde suspendue en deux points : approche mécanique ; approche énergétique ; analogie avec un film d'eau savonneuse tendu
Propagation d'ondes transverses le long d'une corde pendante
Propagation d'une onde transverse le long d'une corde en défilement
Chimie : utilisation de la convection forcée contrôlée pour l'étude de la cinétique de réactions chimiques :
Amélioration du Turn over number de la réaction de Heck par utilisation d'un réacteur ouvert
Utilisation d'une électrode à disque tournant pour la détection du peroxyde d'hydrogène
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2020/07/20_pc_ephychi.pdf
Corrigé de la partie Physique de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=43258
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- Composition de Chimie A (XEULC)
Synthèse d'un complexe de platine (II) :
Structure électronique du platine et d'un de ses complexes ; propriétés d'un acide aminé ligand du platine ; étude de la formation du complexe D par la méthode des variations continues ; étude cinétique de la formation du complexe D
Quelques étapes de la synthèse d'un alcaloïde
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2020/11/2020_PC_sujet_ChiA.pdf
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| Concours 2019 |
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- Composition de Physique C (U)
Détection et caractérisation des exoplanètes :
Préambule : quelques éléments de physique du rayonnement
Détection par la méthode des vitesses radiales : réduction du problème de Kepler à deux corps ; résolution du mouvement relatif ; cinématique de l'étoile en présence d'une planète ; principe de la spectroscopie Doppler ; étude d'un réseau en réflexion ; un réseau échelle "blazé"
Détection par la méthode des transits : caractéristiques d'un transit sur la courbe de lumière ; détection de l'antitransit
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2019/11/2019_PC_sujet_PhyC.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : excitation paramétrique et stabilisation dynamique d'un pendule
Excitation paramétrique d'un pendule simple
Stabilisation dynamique : pendule inversé (analyse qualitative ; interprétation énergétique)
Chimie : stabilité et métastabilité des composés du chlore
Étude de la stabilité des ions diatomiques du chlore en phase gaz
Étude de la stabilité des degrés d'oxydations du chlore en solution aqueuse
Cinétiques de décoloration impliquant l'hypochlorite de sodium
Utilisation de l'hypochlorite de sodium en chimie organique
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2019/05/19_pc_phychi_lyon_sujet.pdf
Corrigé de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=36511
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- Composition de Chimie A (XEULC)
Des propriétés du monoxyde de carbone aux applications en recheche et développement :
Structure électronique du monoxyde de carbone
Liaison entre monoxyde de carbone et métal de transition
Libération de monoxyde de carbone dans l'organisme
Le monoxyde de carbone dans des procédés industriels et en chimie verte
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2019/10/2019_PC_sujet_ChiA.pdf
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- Composition de Chimie B (U)
1ère partie : synthèse de l'atropurpurane :
Étude préliminaire ; synthèse du coeur pentacyclique ; synthèse de l'atropurpurane
2ème partie : synthèse et propriétés d'adsorption de solides hybrides poreux
Synthèse et caractérisation de matériaux poreux ; propriétés d'adsorption des matériaux poreux (adsorption sur une surface (modèle de Langmuir) ; thermodynamique d'adsorption)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2019/05/19_pc_chiB_sujet.pdf
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| Concours 2018 |
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- Composition de Physique C (U)
Détection interférométrique d'ondes gravitationnelles :
Quelques propriétés des ondes gravitationnelles : déformations de l'espace-temps ; sources d'ondes gravitationnelles ; rayonnement gravitationnel d'un système binaire ; GW 150914
Détection interférométrique d'ondes gravitationnelles : miroirs suspendus ; résonateurs optiques ; interféromètre de Michelson
Limites quantiques à la sensibilité des détecteurs : bruit de grenaille ; fluctuations de la pression de radiation ; limite quantique standard
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2018/05/2018_PC_sujet_PhyC.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : étude de l'instabilité de Rosensweig :
Cadre de l'étude
; énergie de surface ; énergie de pesanteur ; analyse de stabilité de l'interface sans champ magnétique ; influence d'un champ magnétique
Chimie : les nitrures de fer
Composition des nitrures de fer : étude du diagramme binaire
; micro-structure des nitrures de fer
Nitruration en phase gaz : diagramme de Lehrer
; résultats expérimentaux ; cinétique de nitruration
Nitruration en milieu non aqueux : diagramme E-pN3- ; électrolyse
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2018/05/18_pc_suj_phychi_lyon.pdf
Corrigé de la partie Physique de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=32322
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- Composition de Chimie B (U)
Moteur moléculaire : synthèse du rotor ; synthèse du stator ; synthèse du moteur
Étude de la réactivité de systèmes biologiques par catalyse redox : étude du médiateur seul ; étude de la catalyse redox
Étude d'une cellule photovoltaïque à colorant : étude des composants de la cellule à colorant ; vitesse de transfert d'électron, modèle de Marcus simplifié (théorie de l'état de transition, théorie de Marcus) ; application à la cellule photovoltaïque à colorant
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2018/05/2018_PC_sujet_ChiB.pdf
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| Concours 2017 |
- Composition de Physique B (XEULC)
Transparence électromagnétiquement induite dans un plasma froid magnétisé :
Propagation d'une onde électromagnétique dans un plasma froid magnétisé : hypothèses du modèle ; réponse d'un plasma froid magnétisé à une onde électromagnétique ; relation de dispersion et bande interdite
Transparence électromagnétiquement induite : réponse du plasma ; relation de dispersion et transparence électromagnétiquement induite
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2017/07/2017_PC_sujet_PhyB.pdf
Corrigé de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=29400
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- Composition de Physique C (U)
Ondes de surface :
Oscillations d'un volume de fluide : oscillations d'un liquide dans un tube en U sous l'effet de la gravité (détermination de la pulsation propre du système ; approche historique des vagues de gravité par Newton) ; oscillations d'une goutte (introduction à la capillarité ; modes de vibration d'une goutte cylindrique
Ondes de surface : vagues en régime d'eau profonde (cinématique ; approche énergétique) ; vagues en régime d'eau peu profonde (effet d'une bathymétrie variable (cas unidimensionnel) ; effet d'une bathymétrie variable (cas général)
Interactions non-linéaires entre ondes : addition de fréquences en optique non-linéaire ; interactions résonantes à trois ondes de vagues
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2017/05/17_pc_sujet_phyC.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : étude de quelques comportements élastiques et viscoélastiques :
Modélisation de la réponse élastique d'un solide
: considérations préliminaires ; état de contrainte uniaxial ; état de contrainte plan ; état de cisaillement simple ; lien entre les modules de Young et de cisaillement
Viscoélasticité d'une solution de polymères
Chimie : élaboration de polymères pour les cellules photovoltaïques :
Elaboration de la matrice de la cellule photovoltaïque : synthèse du monomère ; synthèse du polymère
Préparation des cellules et principe de fonctionnement :
les électrodes de TiO2 ; le complexe de ruthénium ; le fonctionnement de la cellule
Résultats des tests des cellules photovoltaïques et caractérisation de la performance
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2017/04/17_pc_suj_phychi.pdf
Corrigé de la partie Physique de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=29388
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- Composition de Chimie A (XEULC)
1er problème : le glucose en synthèse et chimie des polymères :
Etude du glucose ; utilisation du glucose comme précurseur en synthèse organique (préparation d'une copule chirale ; préparation d'un intermédiaire de synthèse) ; un polymère naturel du glucose (la cellulose)
2ème problème : intérêt des tensioactifs en analyse et en synthèse :
Définitions et formation de micelles : généralités ; étude du processus de micellisation ; détermination expérimentale de la concentration micellaire critique ; applications des tensioactifs comme stabilisants d'émulsions ; utilisation des tensioactifs en catalyse
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2017/07/2017_PC_sujet_Chimie.pdf
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- Composition de Chimie B (U)
1ère partie : synthèse de la (+)-Gelsemine
Synthèse énantiosélective d'un 2-azabicyclo[2.2.2]octane ; synthèse totale de la (+)-Gelsemine
2ème partie :
Couplages scalaires, du dihydrogène aux protéines :
Couplage scalaire spin-spin dans la molécule HD : orbitales moléculaires de la molécule HD ; interaction de couplage scalaire dans la molécule HD ; spectre de résonance magnétique nucléaire de la molécule HD
Couplage scalaire spin-pin et conformations : orbitales moléculaires de l'éthane ; conformation et couplage spin-spin
Du couplage scalaire spin-spin à la thermodynamique dans les protéines : du couplage scalaire à la population des conformères ; des populations des conformères à l'entropie conformationnelle
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2017/05/17_pc_sujet_chiB.pdf
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| Concours 2016 |
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Physique : étude d'une éolienne
Conversion de puissance d'un aérogénérateur - Limite de Betz ; aérodynamique d'une pale d'éolienne ; distribution de la vitesse du vent
Chimie : une nouvelle génération de batteries :
Etude de la synthèse des espèces chimiques intervenant dans l'accumulateur ; étude du fonctionnement de l'accumulateur ; évolution temporelle de la concentration dans l'accumulateur
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2016/04/16_pc_suj_phychi.pdf
Corrigé de ce sujet :
Réalisé par F. Morello, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Victor Hugo de Besançon
http://lyceehugobesancon.org/prepaslvh/hugo.php?document=29386
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- Composition de Chimie B (U)
Première partie : interaction de déplétion :
Potentiel chimique d'un soluté non chargé en solution - pression osmotique ; interaction de déplétion ; soluté soumis à un potentiel extérieur ; système clé-serrure (polyéthylène glycol ; méthode de fabrication des serrures ; loi d'action de masse ; modulation de la constante de réaction)
Deuxième partie : les acides boroniques, réactivité et utilisations en synthèse organique :
Structure, réactivité et caractéristiques spectroscopiques (données structurales et spectroscopiques à l'état solide
; éléments de réactivité) ; utilisation des acides boroniques en synthèse organique : couplage de Suzuki (présentation du cycle catalytique ; catalyseur au palladium ; études autour des étapes 1 et 3 ; études autour de l'étape 2 ; exemples d'application du couplage de Suzuki à la formation de composés bi-aryl ; réaction apparentée au couplage de Suzuki)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2016/05/16_pc_sujet_chib.pdf
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| Concours 2015 |
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- Composition de Physique C (U)
Particules chargées dans un champ magnétique : effets quantiques :
Quantité de mouvement portée par le champ électromagnétique
Interférences d'ondes de matière et effet d'Aharonov-Bohm : interférences d'ondes de matière sur des particules neutres, interférences d'ondes de matière avec des particules chargées (effet d'Aharonov-Bohm)
Effet Hall quantique : quantification du mouvement d'un électron dans un champ magnétique (orbites cyclotron classiques, quantification du mouvement cyclotron, orbites cyclotron relativistes dans le graphène), propriétés de conduction d'un gaz d'électrons bidimensionnel (trajectoires électroniques dans un conducteur parfait, états de bord et rôle du désordre
Effet Faraday dans un échantillon de Hall
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2015/05/15_pc_sujet_phyc_u.pdf
Rapport du jury : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2015/05/15_pc_sujet_phyc_u.pdf
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Parfums et couleurs :
1ère partie : chimie :
La fenchone, un composé terpénique odorant (étude, synthèse et application) : un composant terpénique odorant (la (d)-fenchone,
synthèse non stéréosélective de la fenchone, utilisation de la (l)-fenchone en synthèse asymétrique
2ème partie : physique :
Transition électronique et couleur : modèle de Thomson,
trajectoire des électrons, influence du rayonnement, modèles de Rutherford et Bohr, spectroscopie et absorption, absorption par des solutions
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2015/05/15_pc_sujet_phychi_l_web.pdf
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- Composition de Chimie A (XEULC)
1er problème : les relations quantitatives entre structures moléculaires et propriétés physico-chimiques :
Constantes de Hammet et acidité des acides benzoïques substitués dans l'eau ; corrélations de Hammet et équilibres acido-basiques ; les corrélations de Hammet et les mécanismes réactionnels ; propriétés physico-chimiques de médiateurs redox
2ème problème : alcaloïdes - biosynthèse et synthèse totale
De la lysine aux pipéridines substituées (étude de deux étapes de la biosynthèse)
; synthèse de l'allosédamine ; synthèse totale de la fawcettimine
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2015/09/15_pc_sujet_chimieA_xeulc.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie B (U)
Vers une pompe à chaleur chimique : étude cinétique de l'équilibre chimique de dépolymérisation du paraldéhyde ; étude thermodynamique de l'équilibre chimique de dépolymérisation du paraldéhyde ; application au concept d'une pompe à chaleur chimique
Synthèse de la 17-déoxyprovidencine
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2015/05/15_pc_sujet_chib_u.pdf
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| Concours 2014 |
- Composition de Physique B (XEULC)
Quelques propriétés des instruments de musique à lame et à corde :
Préliminaires (vibration d'une corde souple) ;
équation générale ; instruments à lame vibrante (solutions harmoniques, lame posée (le xylophone) (cadre général, applications, étude statique, aspect énergétique), lame encastrée (boîte à musique, clarinette ou saxophone)) ; un piano joue plus ou moins juste... (anharmonicité d'une corde réelle, piano droit, piano à queue
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2014/10/14_pc_suj_phy_b.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Modification et étude des propriétés physiques d'un matériau : fonctionnalisation photochimique :
1ère partie : Chimie :
Structure électronique des composés polyaromatiques : diagramme énergétique et stabilité du benzène ; comparauison de trois familles de composés aromatiques ; stabilité au-delà de cinq cycles
Signatures spectroscopiques du TIPS-pentacène : spectroscopie RMN ; interaction avec la lumière ; voie de synthèse des dérivés polyaromatiques
2ème partie : Physique :
Caractérisation d'un système linéaire ou d'un signal - Transformée de Fourier : influence d'un système sur une excitation ; diffraction et transformée de Fourier
Réponse d'un milieu à un champ électromagnétique : exemple des métaux : modélisation de la réponse d'un conducteur ; étude de la conductivité en régime dynamique (fréquences caractéristiques, condition d'existence d'une onde dans un métal) ; oscillation de charges dans un métal (plasmon) (approche qualitative d'une oscillation de charge, condition d'existence 'un plasmon dans un conducteur)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2014/11/14_pc_suj_phychi_lyon.pdf
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- Composition de Chimie A (XEULC)
1ère partie : dissolution des gaz dans les liquides ioniquesl :
Dosages dans les liquides ioniques (dosage des ions halogénures, dosage de l'eau dans un liquide ionique, analyse spectroscopique d'un liquide ionique) ; solubilité des gaz dans les liquides ioniques ; modélisation des interactions soluté-solvant
2ème partie : les PPAPS
Préparation du synthon précurseur de la (±)-clusianone ; synthèse de la (±)-clusianone ; synthèse de la (−)-hyperibone K
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2014/10/14_pc_suj_chi_a.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie B (U)
1ère partie : synthèse stéréocontrôlée du Trichodermatide :
Transformation de l'acide tartrique en aldéhyde chiral ; formation du système pentacyclique ; fonctionnalisation du polycycle - obtention du Trichodermatide A (première fonctionnalisation : réactif de Davis ; deuxième fonctionnalisation : dioxyde de sélénium ; troisième fonctionnalisation : utilisation du cobalt)
2ème partie : quelques aspects de la réaction-diffusion en solution :
Réactions en solution : mécanisme de Lindemann-Hinshelwood
Système oscillant biomimétique : schéma cinétique ; analyse en milieu homogène ; évolution temporelle
Diffusions particulières
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2014/10/14_pc_suj_chi_b.pdf
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| Concours 2013 |
- Composition de Physique B (XELC)
Phénomène de caléfaction, ou de Leidenfrost :
Quelques résultats préliminaires : forme de la goutte ; mesure optique de l'épaisseur du film de vapeur
Temps de demi-vie : transfert thermique ; écoulement de la vapeur ; évolution du rayon de la goutte
Goutte d'oxygène en caléfaction
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2013/04/13_pc_phy_b_xelc.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique C (U)
Etude de différentes expériences permettant de mesurer l'intensité de la force de gravitation et d'en déduire la constante gravitationnelle G :
Préambule : comparaison entre interaction électromagnétique et gravitationnelle : intensité des interactions ; théorème de Gauss
Détermination de G à l'aide d'un pendule de torsion (expérience de Cavendish ; une version moderne de l'expérience de Cavendish)
Détermination de G à l'aide d'un gravimètre
Gravimètre supraconducteur : lévitation d'une sphère supraconductrice ; mesure de la position de la sphère
Gravimètre atomique : diffraction d'une onde de matière (approche corpusculaire ; approche ondulatoire) ; interféromètre atomique
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2013/04/13_pc_phy_c_u.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Quelques aspects physiques et chimiques des cristaux liquides :
Physique : optique anisotrope dans un cristal liquide : onde électromagnétique dans un milieu matériel ; biréfringence de la phase nématique ; rayons ordinaire et extraordinaire ; propagation de la lumière dans une phase cholestérique
Chimie : étude de cristaux liquides conducteurs ioniques utilisés comme membrane électrolyte : étude d'un crstal liquide ionique (synthèse ; étude structurale ; propriétés conductrices (transport de charges) (modélisation du processus de transport de charge dans un cristal liquide ionique ; mesure de la conductivité ionique des membranes électrolytes)) ; cas d'un autre cristal liquide ionique nématogène
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2013/04/13_pc_phychi_lyon.pdf
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- Composition de Chimie (XEULC)
Chimie générale : les zéolithes : des solides microporeux :
Les oxoacides : de l'exemple à la définition ; l'acide borique : un oxoacide un peu spécial
Des monoacides aux polyacides (étude détaillée) : pKa et structure ; utilisation d'un modèle électrostatique simple
Les zéolithes : des solides poreux : estimation structurale de la surface spécifique de la zéolithe ZSM-5 ; mesure expérimentale de la surface spécifique d'une zéolithe ; les zéolithes : des tamis moléculaires ; les zéolithes : des acides solides
Chimie organique : le rippertenol :
Etude de la synthèse du rippertenol
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/uploads/2013/04/13_pc_chi_xeulc.pdf
Rapport du jury :
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| Concours 2012 |
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- Composition de Physique C (U)
Transport électronique à l'échelle mésoscopique :
Mesure des fluctuations du courant électrique
Modèle de Drude : mesure du temps de relaxation ; nature des collisions et libre parcours moyen ; distribution de Fermi-Dirac
Modèle des canaux élémentaires de conduction : résistance d'un canal de conduction ; fluctuations de courant au sein d'un canal de conduction
Conduction thermique dans un fil mésoscopique : loi de Wiedemann-Franz ; conduction thermique au sein du fil mésoscopique - fluctuations de courant
Environnement électromagnétique et comportement à très basse tension : ordre de grandeur de la capacité électrostatique entre les contacts ; comportement à très basse tension
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2012/pc2012_sujet_phy_c_u.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Application de la résonance magnétique nucléaire à la caractérisation de composés chimiques :
Partie Physique : principe de la résonance magéntique nucléaire :
Introduction : relation moment magnétique - moment cinétique ; relaxation nucléaire
Résonance magnétique en irradiation continue
Résonance magnétique en irradiation pulsée : action d'une impulsion sur l'aimantation ; effet d'une inhomogénéité de champ
Aspect expérimental de la résonance magnétique (irradiation continue)
Partie Chimie : application de la résonance magnétique nucléaire du proton à l'analyse structurale de phtalates
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2012/pc2012_sujet_phy_chi_lyon.pdf
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- Composition de Chimie (XEULC)
1er problème : étude de l'efficacité d'une réaction photochrome :
Structure cristalline et processus de solubilisation ; détermination des rendements quantiques
2ème problème : la Chimie Click : étude et applications de la réaction de Huisgen :
La réaction de Huisgen (étude du mécanisme, étude de la réaction, extension à d’autres dipolarophiles) ; synthèse d’un composé polycyclique par Chimie Click ; utilisations de diazides (synthèse de polymère par Chimie Click, synthèse de macrocycles par Chimie Click)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2012/pc2012_sujet_chimie.pdf
Rapport du jury :
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| Concours 2011 |
- Composition de Physique B (XELC)
Activité optique :
Introduction
Théorie de Fresnel : notion de biréfringence circulaire
Biréfringence circulaire induite ou effet Faraday : modèle de l'électron élastiquement lié ; constante de Verdet
Biréfringence circulaire naturelle : du microscopique au macroscopique : dipôles induits dans une molécule hélicoïdale (dipôle électrique induit ; dipôle magnétique induit) ; application à la théorie de Lord Rayleigh
Mise en évidence et mesure de rotations faibles : mise en évidence d'une rotation faible par décalage ; mesure d'effet Faraday en utilisant une cavité optique
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2011/2011%20PC%20SUJET%20ECRIT%20PHYSIQUE%20B%20-XELC.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique C (U)
Etude de différents aspects de la propagation de la lumière dans des milieux inhomogènes :
Indice optique d'un milieu dilué : polarisabilité d'un atome ; indice optique de l'air
Analyse d'un mirage
Propagation de la lumière dans un milieu inhomogène : de l'électromagnétisme à l'optique géométrique ; de l'optique géométrique à la mécanique du point
Réfraction astronomique et dispositifs d'invisibilité : réfraction astronomique ; dispositifs d'invisibilité
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2011/2011%20Physique_PC_C.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Physique-Chimie (L)
Etude du phénomène de transition de spin :
Partie Physique : étude de quelques aspects de transition de comportement sur des systèmes pouvant présenter des états métastables (bi-stabilité) :
Transition de comportement dans un système mécanique : préliminaires ; premier potentiel mécanique ; étude des positions d'équilibre relatif ; étude du temps caractéristique du système ; étude de la susceptibilité mécanique du système (second potentiel mécanique ; positions d'équilibre relatif ; susceptibilité mécanique)
Transition de spin : préliminaires ; enthalpie libre du mélange ; premier modèle ; second modèle
Partie Chimie :
Bistabilité magnétique : le ligand bipyridine (bipy) ; synthèse de ligands pour des composés à transition de spin ; étude de la transition de spin du complexe Fe(bipy)2(NCS)2 ; systèmes à transition de spin dans le milieu biologique (hémoglobine et myoglobine)
Contribution de l'entropie vibrationnelle à la transition de spin
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2011/2011%20Physique_Chimie_PC.pdf
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| Concours 2010 |
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- Composition de Physique 2
Diffraction et formation d'une image :
focalisation d'une onde plane (dans les conditions de Gauss ; expression plus générale) ; limite de résolution d'un système optique
L'interaction matière-rayonnement : un modèle classique ; le modèle semi-classique
Microscopie STED : étude des intensités (modèle simplifié à deux dimensions pour le déphaseur ; modèle plus réaliste à 3 dimensions) ; obtention d'une hyper-résolution spatiale
Microscopie PALM
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2010/PHYSIQUE%20PC2%2010.13P.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie
Modélisation physico-chimique des polymères :
Description d'une chapine de polymère en solution ; géométrie d'une chaîne isolée en solution (modèle de Staudinger ; modèle de Kuhn) ; Statistique d'une chaîne isolée en solution (modèle de marche aléatoire (ou chapine fantôme) à une dimension ; extrapolation de la marche aléatoire à trois dimensions) ; thermodynamique d'une chaîne de polymère en solution (entropie de la chapine fantôme tridimensionnelle ; modèle de champ moyen) ; polymère en solution et qualité de solvatation (osmométrie différentielle ; solvatation du PMMA ; exploitation des résultats expérimentaux ; effet de solvant)
Synthèse totale de la sténine
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2010/SUJET%2010.12P%20CHIMIE.pdf
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| Concours 2009 |
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- Composition de Physique 2
Propriétés électriques d'un matériau semiconducteur : semiconducteur intrinsèque ; semiconducteur dopé ; constante d'équilibre
Etude de la photorésistance : phénomène d'absorption ; réponse temporelle de la photorésistance ; comparaison du modèle aux résultats expérimentaux
Etude de la jonction PN : jonction PN à l'équilibre (propriétés électrostatiques de la ZCE ; potentiel de diffusion VD) ; jonction PN hors équilibre, en régime stationnaire (capacité de transition ; comparaison des variations relatives de concentration des majoritaires et minoritaires ; traversée de la zone de charge d'espace ; diffusion-recombinaison en zones neutres ; accès à la caractéristique courant-tension) ; modèle de la jonction en régime dynamique (traversée de la ZCE ; zones de diffucion-recombinaison hors ZCE ; impédance de la jonction)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2009/sujet-ecrit-2009-pc_physique_2.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie
Quelques aspects de la chimie médicale :
Les agents de contraste en IRM : conception d'un agent de contraste (choix du métal ; choix du ligand (étude de l'effet chélate ; étude de l'effet macrocyle) ; synthèse d'un ligand macrocyclique) ; les agents de contraste dans l'organisme (détermination de la structure des complexes de gadolinium ; stabilité thermodynamique de l'agent de contraste dans le milieu physiologique (effet du pH sur la stabilité ; effet des cations métalliques dissous sur la stabilité ; application à la détermination des doses à administrer au patient)) ; effet de l'agent de contraste sur l'image IRM
Synthèse d'une molécule antibiotique
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2009/sujet-ecrit-2009-pc_chimie.pdf
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| Concours 2008 |
- Composition de Physique 1
Etude de quelques phénomènes physiques observables lors de l'interaction entre des nanosphères métalliques et une onde électromagnétique :
Interaction d'une onde électromagnétique avec les métaux et les milieux diélectriques : propagation de l'onde dans les métaux (modèle de Drude ; absorption de l'onde ; comparaison avec l'expérience) ; équation de Maxwell dans les milieux diélectriques (charges de polarisation ; déplacement électrique - équation de Maxwell et relation de passage ; cas des milieux linéaires, homogènes isotropes)
Interaction avec des nanosphères métalliques placées dans un milieu diélectrique : polarisation d'une nanosphère unique ; permittivité effective ; résonance de plasmon de surface (mise en évidence ; effets de taille)
Effets thermiques et mécaniques sur les nanosphères : effets thermiques (introduction ; application au traitement du cancer) ; effets mécaniques (modélisation de la propagation des ondes acoustiques radiales ; fréquences propres d'oscillation
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2008/sujet-ecrit-2008-pc_physique_1.pdf
Rapport du jury :
Corrigé des questions 1 à 10 de ce sujet :
Réalisé par D. Pikeroen, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Jean-Baptiste Corot de Savigny-sur-Orge
http://pikeroen.free.fr/Site/24F221C5-F338-44A0-B266-21919401F75F_files/A%20ENS%20Plasma%2008.pdf
Corrigé des questions 54 à 66 de ce sujet :
Réalisé par D. Pikeroen, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Jean-Baptiste Corot de Savigny-sur-Orge
http://pikeroen.free.fr/Site/24F221C5-F338-44A0-B266-21919401F75F_files/ENS%20DAlembert.pdf
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- Composition de Chimie
Première partie : thermodynamique : le potentiel chimique :
Préambule ; phase gazeuse (le gaz parfait ; le gaz réel (fugacité ; modèle de Van der Waals)) ; phase condensée (mélange de corps purs ; états de référence ; solutions régulières ; pression osmotique) ; gaz de soluté de MacMillan-Mayer (sphères dures (SD) ; sphères collantes (SC))
Deuxième partie : chimie organique : réactions de Diels-Alder :
Diènes/diénophiles ; effets des substituants sur la réaction de Diels-Alder (régiosélectivité ; stéréosélectivité) ; utilisation des dérivés du silicium ; diènede Danishefsky (synthèse et réactivité ; hétéro Diels-Alder ; stéréosélectivité ; inversion de stéréosélectivité
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2008/sujet-ecrit-2008-pc_chime.pdf
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| Concours 2007 |
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- Composition de Physique 2
Principes fondamentaux de l'effet thermo-acoustique :
Ondes acoustiques de faible amplitude : équation de d'Alembert ; aspects énergétiques - intensité acoustique ; solutions de l'équation de d'Alembert dans une cavité acoustique ; gradient adiabatique de température
Effet thermo-acoustique : conservation de l'énergie et conduction de la chaleur ; couche limite thermique au voisinage d'une plaque horizontale ; puissance acoustique
Le tube thermo-acoustique : intensité acoustique ; amplitude de l'onde ; justification des dimensions ; aspects énergétiques
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2007/sujet-ecrit-2007-pc_physique_2.pdf
Rapport du jury :
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- Composition de Chimie
1ère partie : formation de particules à partir de précurseurs en solution aqueuse
L'eau et les cations en solution aqueuse : orbitales moléculaires de l'eau ; électronégativités et charges partielles dans la molécule d'eau ; propriétés acido-basiques des cations métalliques en solution aqueuse ; propriétés acido-basiques d'espèces neutres en solution aqueuse
Formation de particules à partir de précurseurs en solution aqueuse : étude de la nucléation : aspects thermodynamiques de la nucléation ; aspects cinétiques de la nucléation
Deuxième partie : parfumerie et chimie organique
Détrmination de la structure de la civétone ; synthèse de la muscone ; synthèse de l'ambre gris
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2007/sujet-ecrit-2007-pc_chimie.pdf
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| Concours 2006 |
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- Composition de Chimie
Détermination de la configuration absolue d'un D-sucre : un peu d'histoire ; l'homogation de Kiliani ; détermination de la configuration absolue du D-(+)-Xylose, du D-(-)-Gulose et du D-(+)-Idose
Détermination de la structure d'un D-sucre : forme cyclique et acyclique ; conformation de la forme cyclique
Utilisation du D-(+)-Glucose en synthèse organique
Complexation de substrats aromatiques par les cyclodextrines : étude de la polarité de la cavité centrale des cyclodextrines ; étude des modes de complexation de substrats aromatiques par les cyclodextrines
Etude d'un équilibre de complexation par une cyclodextrine : principe de la spectroscopie d'absorption UV-visible ; mesure de la constante de formation du complexe CS
Etude d'une cinétique de complexation : méthode des perturbations ; application aux complexes CS
Utilisation des cyclodextrines pour la purification de solvants organiques industriels : principe de l'extraction liquide-liquide ; extraction d'alcools dans des solvants hydrocarbures par des cyclodextrines
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2006/sujet-ecrit-2006-pc_chimie.pdf
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| Concours 2005 |
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- Composition de Chimie
1ère partie : protéines et enzymes
Transport du dioxygène : pressions partielles en dioxygène ; thermodynamique de la myoglobine ; thermodynamique de l'hémoglobine ; modélisation des équilibres ; analyse des interactions
Régulation des enzymes : modélisation des régulations ; analyse cinétique ; analyse cinétique de l'enzyme régulée ; comportement de l'enzyme régulée
Bases moléculaires du transport du dioxygène : coordination du dioxygène ; structure électronique de l'oxyhémoglobine ; réactivité du centre fer
2ème partie : synthèse stéréocontrôlée de la (+)-iridomyrmécine :
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2005/sujet-ecrit-2005-pc_chimie.pdf
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| Concours 2004 |
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- Physique (Cachan-Lyon)
Interaction d'une onde électromagnétique plane avec différents milieux matériels, en se limitant au cas de l'incidence normale :
1ère partie : étude macroscopique de la réflexion et de la transmission
Matrice de transfert d'une lame diélectrique ; réflexion et transmission par une lame diélectrique ; miroir de Bragg
2ème partie :
origine microscopique des ondes réfléchie et transmise
Champ rayonné par une nappe plane de courants surfaciques
; réflexion par un plan parfaitement conducteur sous incidence normale ; rayonnement d'un plan de dipôles ; paradoxe d'Ewald
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2004/sujet-ecrit-2004-pc_physique_cachan_lyon.pdf
Rapport du jury :
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- Chimie (Lyon-Paris)
1ère partie : graphite et matériaux dérivés :
Quelques propriétés du graphite et autres variétés de carbone : structures cristallines ; transformation du graphite en diamant (influence de la température ; influence de la pression) ; structures électroniques
Composés d'insertion du graphite : généralités ; composés lithium-graphite
Piles et accumulateurs : pile Li/SOCl2
(fonctionnement ; autour du chlorure de thionyle ; à propos du lithium) ; accumulateurs Li/Mn2O4
2ème partie : les cryptophanes en chimie supramoléculaire
Les cyclotrivératrylènes (CTV)
Les cryptophanes : synthèse des cryptophanes par la méthode Template ; synthèse des cryptophanes par la méthode directe ; complexation de molécules neutres par les cryptophanes (complexation d'halogénoalcanes dans un solvant organique ; complexation d'alcanes dans un solvant organique ou aqueux)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2004/sujet-ecrit-2004-pc_chimie_lyon_paris.pdf
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| Concours 2003 |
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- Physique (Cachan-Lyon)
Etude de la dynamique du mélange dans les océans :
Mélange vertical : questions préliminaires ; modèle d'advection-diffusion (évolutions spatiales de la température et de la salinité ; évolution spatiale de la concentration en carbone) ; expérience de Ledwell et al.
Mélange horizontal : introduction ; condition initiale sans dépendance verticale (condition initiale cos qx ; interprétation géométrique ; champ de vitesse stationnaire ; condition initiale plus générale) ; condition initiale avec une dépendance verticale ; étirement
Ondes internes : le mécanisme à l'origine des ondes internes ; la relation de dispersion des ondes internes ; les conséquences ; étude énergétique ; la réflexion des ondes internes
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2003/sujet-ecrit-2003-pc_physique_cachan-lyon.pdf
Rapport du jury :
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- Chimie (Lyon-Paris)
Partie A : les dendrimères
Groupes périphériques de denrimères ; synthèse d'un précurseur de dendrimère chiral ; un dendrimère chiral de première génération ; synthèse convergente d'un dendron chiral
Partie B : les nanoparticules
Du complexe moléculaire au métal : l'élément or ; complexes de coordination
; cluster Au55(PPh3)12Cl6 ; nanoparticules d'or
Synthèse de nanoparticules fonctionnalisées : préparation de nanoparticules Au/thiol et caractérisations ; préparation de groupements ferrocényles ; préparation de thiols fonctionnalisés
Réactivités des nanoparticules Au/thiol : fonctionnalisation de nanoparticules Au/thiol et caractérisations ; effets sur la réactivité ; un exemple d'application, basée sur les propriétés électrochimiques (systèmes rédox ; interactions avec un sel de dihydrogénophosphate ; thermodynamique du système électrochimique ; un bilan)
Énoncé : https://banques-ecoles.fr/cms/wp-content/data/filiere-pc/annales-de-la-banque-pc/session-2003/sujet-ecrit-2003-pc_chimie_lyon_paris.pdf
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