A.
Suivre et modéliser l'évolution temporelle d'un système, siège d'une transformation chimique
Notions et contenus
- Suivi temporel et modélisation macroscopique.
- Transformations lentes et rapides.
- Facteurs cinétiques : température, concentration
des réactifs.
- Catalyse, catalyseur.
- Vitesse volumique de disparition d'un réactif et
d'apparition d'un produit.
- Temps de demi-réaction.
- Loi de vitesse d'ordre 1.
Capacités exigibles
- Justifier le choix d'un capteur de suivi temporel de
l'évolution d'un système.
- Identifier, à partir de données expérimentales, des
facteurs cinétiques.
- Citer les propriétés d'un catalyseur et identifier un
catalyseur à partir de données expérimentales.
- Mettre en évidence des facteurs cinétiques et l'effet
d'un catalyseur.
- À partir de données expérimentales, déterminer
une vitesse volumique de disparition d'un réactif,
une vitesse volumique d'apparition d'un produit ou
un temps de demi‑réaction.
- Mettre en œuvre une méthode physique pour
suivre l'évolution d'une concentration et déterminer
la vitesse volumique de formation d'un produit ou de
disparition d'un réactif.
- Identifier, à partir de données expérimentales, si
l'évolution d'une concentration suit ou non une loi
de vitesse d'ordre 1.
Capacité numérique : À l'aide d'un langage de programmation et à partir de données expérimentales, tracer l'évolution temporelle d'une concentration, d'une vitesse volumique d'apparition ou de disparition et tester une relation donnée entre la vitesse volumique de disparition et la concentration d'un réactif.
Notions et contenus
- Modélisation microscopique.
- Mécanisme réactionnel : acte élémentaire,
intermédiaire réactionnel, formalisme de la flèche
courbe.
- Modification du mécanisme par ajout d'un catalyseur.
- Interprétation microscopique de l'influence des
facteurs cinétiques.
Capacités exigibles
- À partir d'un mécanisme réactionnel fourni, identifier un intermédiaire réactionnel, un catalyseur et
établir l'équation de la réaction qu'il modélise au
niveau microscopique.
- Représenter les flèches courbes d'un acte élémentaire, en justifiant leur sens.
- Interpréter l'influence des concentrations et de la
température sur la vitesse d'un acte élémentaire, en
termes de fréquence et d'efficacité des chocs entre
entités.
B.
Modéliser l'évolution temporelle d'un système,
siège d'une transformation nucléaire
Notions et contenus
- Décroissance radioactive
- Stabilité et instabilité des noyaux : diagramme
\text{(N,Z)}, radioactivité \alpha et \beta, équation d'une réaction nucléaire, lois de conservation.
- Radioactivité \gamma.
- Évolution temporelle d'une population de noyaux
radioactifs ; constante radioactive ; loi de décroissance radioactive ; temps de demi-vie ; activité radioactivité naturelle ; applications à la datation.
- Applications dans le domaine médical ; protection
contre les rayonnements ionisants.
Capacités exigibles
- Déterminer, à partir d'un diagramme \text{(N,Z)}, les isotopes radioactifs d'un élément.
- Utiliser des données et les lois de conservation
pour écrire l'équation d'une réaction nucléaire et
identifier le type de radioactivité.
- Établir l'expression de l'évolution temporelle de la
population de noyaux radioactifs.
- Exploiter la loi et une courbe de décroissance radioactive.
Capacité mathématique : Résoudre une équation différentielle linéaire du premier ordre à coefficients constants.
- Expliquer le principe de la datation à l'aide de
noyaux radioactifs et dater un événement.
- Citer quelques applications de la radioactivité dans
le domaine médical.
- Citer des méthodes de protection contre les rayonnements ionisants et des facteurs d'influence de ces
protections.