Une approche différente pour réussir sa Prépa Chimie

Certains étudiants réussissent très brillamment aux concours : ce ne sont pas forcé- ment les plus savants ni les plus travailleurs, mais tous ont en commun le fait d’avoir, plus ou moins consciemment, mis au point et utilisé des méthodes efficaces. Il y a bien sûr mille et une façons de décrire les méthodes de travail qui marchent : selon les écoles pédagogiques, les concepts et le vocabulaire employé changent. Mais les réalités sous-jacentes sont toujours les mêmes. Ces méthodes, en apparence diver- ses et variées, se ressemblent étrangement. On y retrouve toujours un dénominateur commun :

qualité, plaisir, gestion du temps.

Les méthodes qui marchent sont tellement à l’encontre des idées reçues, tellement à l’opposé de celles utilisées par la grande majorité des étudiants qu’il vous faudra peut-être beaucoup de temps … et beaucoup d’échecs avant de vous résoudre à les adopter. Ce sont pourtant les seules méthodes qui marchent, et elles ont de plus le mérite d’être simples, et pleines de bon sens.

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Comment travailler les QCM?

Qualité contre quantité

Dans une épreuve de QCM, comme dans toute épreuve de concours, il ne faut pas chercher à en faire le plus possible, mais à en réussir le plus possible. La diffé- rence est de taille.

Si vous voulez en faire le plus possible, vous devrez vous dépêcher et respecter scrupuleusement le timing que vous vous êtes imposé (par exemple : 24 questions / deux heures = 5 minutes par question). Ce faisant, vous vous concentrerez sur l’hor- loge, sur ce que font les autres et sur votre performance, au lieu de vous concentrer sur le contenu de l’exercice. En réalité, vous ne serez performant qu’en terme de nombre de questions traitées, et non en terme de nombre de questions réussies. Peut- être serez-vous satisfait de vous à la sortie de l’épreuve : si c’est le cas, profitez-en, car votre satisfaction risque d’être de courte durée !

En cherchant à répondre au plus grand nombre de questions possible, vous risquez de négliger voire d’occulter totalement deux étapes essentielles de tout exercice : la lecture attentive de l’énoncé et la vérification.

Acceptez-vous qu’il n’est pas possible, sauf pour quelques individus, d’obtenir la qualité et la quantité? Il vous faut choisir : qualité contre quantité. Qualité ou quantité? Vous n’aurez pas les deux !

La plupart des comportements improductifs adoptés par les étudiants procèdent d’idées fausses et d’observations inexactes, et sont générés par des sentiments négatifs (peur de l’échec, peur de décevoir, non confiance en soi) qui les font réagir de façon inappropriée. Tordons alors le cou à quelques unes de ces idées fausses :

•« Les QCM, c’est facile. »

Non : aucune question, aucune épreuve de concours n’est facile en soi. Un examen peut l’être, mais pas un concours. Le rôle d’un concours est de sortir les meilleurs du lot, de discriminer, de créer de l’écart type en quelque sorte. Si le concours est facile, il ne joue plus son rôle de concours. Bien sûr, chaque question prise séparément peut sembler relativement facile ! Mais la difficulté est ailleurs. Dans le cas des QCM, les aptitudes testées sont d’une part le comportement de l’étudiant face au stress, et d’autre part la capacité à réussir à 100%, et non pas à 99%, une question plutôt facile. Or, contrairement aux idées reçues, et ceci est vrai pour tous les concours, c’est sur les questions simples que les candidats perdent le plus de points, et c’est sur ces questions simples qu’un concours se gagne ou se perd, et pas sur les questions les plus élaborées, destinées uniquement à départager les meilleurs (et peut-être à déstabiliser les autres !?). Le taux de réussite de ces questions apparem- ment faciles est en réalité beaucoup plus faible qu’on ne le pense. A fortiori pour

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le QCM qui est une épreuve binaire : la réponse est bonne ou fausse, et il n’y a pas de place pour la demi mesure, aucun moyen de limiter la casse et de compenser un résultat erroné par un raisonnement détaillé et une présentation soignée. Le correc- teur automatique ne fait aucune différence entre celui qui connaissait son cours et a échoué de peu, et celui qui a fait l’impasse totale sur le sujet.

• « Une épreuve écrite est une course contre la montre. »

Non : le temps n’est pas un problème en soi, chacun disposant exactement du même temps. Ce qui importe, c’est l’usage que chaque candidat fera de ce temps, et c’est là que des inégalités apparaissent. On peut dire de presque tous les candidats que s’ils n’avaient disposé que de la moitié du temps imparti mais l’avaient mieux utilisé, ils auraient, avec les connaissances et les facultés qui sont les leurs, obtenu assurément une meilleure note. Ce n’est pas contre le temps qu’il faut se battre, mais contre la tentation de la panique, de la précipitation, et finalement d’un mauvais usage du temps. Le temps, il faut s’en faire un ami, et non un ennemi.

Les notes obtenues par une population de candidats d’effectif suffisamment impor- tant se répartissent statistiquement selon une courbe de Gauss dont le centre (la moyenne) se situe aux alentours de 5/20. L’objectif n’est donc pas de traiter toutes les questions. L’objectif est bien de réussir une question à 100%, puis une autre à 100%, etc. Vous verrez bien jusqu’où cela vous mène, mais cela n’a finalement pas grande importance. Si vous avez répondu à moins de questions que vous ne l’espé- riez, dites-vous bien qu’en vous dépêchant votre performance serait certainement moins bonne que celle que vous avez effectivement réalisée.

En définitive, c’est lorsqu’on accepte de renoncer à tout objectif de quantité, pour ne poursuivre qu’un objectif de qualité, qu’on assure la meilleure performance sur le plan de la quantité, c’est-à-dire en nombre de points engrangés. C’est comme s’il fallait ruser avec l’obstacle, s’engager dans une direction apparemment diamé- tralement opposée à celle dans laquelle on désire se rendre, afin d’y parvenir plus sûrement. Il en va bien ainsi pour les gratte-ciel : ceux qui s’élèvent le plus haut sont ceux qui ont été enracinés le plus profondément dans le sol lors de leur édification. La quantité est un sous-produit de la qualité, un objectif secondaire : elle s’obtient en prime, sans qu’on l’ait réellement recherchée.

Pour terminer, on pourrait utiliser l’image de la course à pied. Il y a trois types de course: la course de fond ou d’endurance, qui consiste à parcourir une longue distance à vitesse modérée et constante, le sprint, qui consiste à parcourir une courte distance à vitesse élevée, et la résistance, qui consiste à parcourir une distance intermédiaire à vitesse intermédiaire. La Prépa est une course de fond. L’épreuve de concours est une épreuve de résistance, trop souvent confondue avec un

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Comment travailler les QCM?

sprint. Et c’est par l’endurance qu’on s’entraîne le plus efficacement à la résistance. Il n’y a pas de place ici pour le sprint !

Faites-vous plaisir en travaillant

Il est fondamental de prendre plaisir à travailler. Même si la Prépa reste une expérience éprouvante, pourquoi ne rimerait-elle pas aussi avec plaisir ? Le plaisir s’appuie sur des motivations. Cherchez-vous des motivations personnelles, intérieures, sur lesquelles vous avez prise et qui ne peuvent pas disparaître (soif de découvrir, de connaître, d’apprendre, de comprendre, d’analyser, de relier, de synthétiser, de structurer, de planifier, de modéliser, d’extrapoler, d’expérimenter, de concevoir, d’inventer, d’entreprendre) plutôt que des motivations extérieures, sur lesquelles vous n’avez pas prise et qui ne sont pas pérennes (note à un devoir, passage dans la filière désirée, admission dans telle ou telle Grande Ecole, carrière, salaire). Bien sûr, nul ne peut être indifférent à une note, à un passage ou à une admission, mais si vous ne touchez pas à des motivations inaltérables, vous ne pourrez pas goûter à un minimum de satisfaction dans votre travail quotidien. Et sans cette satisfaction, vous ne tiendrez pas le coup. Les motivations person- nelles, plus désintéressées que les motivations extérieures, sont celles qui offrent les meilleures garanties de réussite aux objectifs que vous vous êtes fixés, parce qu’en étant mu par ces motivations intérieures, vous êtes dans les conditions les plus propices à la réussite : moral au beau fixe et concentration optimale. Si au contraire vous laissez votre moral être constamment chahuté au gré des notes, bonnes ou mauvaises, vous vous épuiserez dans ces mouvements de yoyo inces- sants. Ne vous trompez pas de motivations !

En Prépa, le plaisir n’est pas optionnel : il est facteur de réussite.

Peut-être êtes-vous de ceux qui considèrent que la Prépa est un mal nécessaire. Mais qui peut dire, avant même d’avoir débuté sa vie professionnelle, aujourd’hui plus que jamais jalonnée d’infléchissements de trajectoire, que ce qu’il apprend ne lui sera d’aucune utilité ? Une telle conception de la Prépa est-elle seulement compati- ble avec le métier d’ingénieur auquel elle prépare, métier qui consiste par essence à s’adapter à des situations aussi déroutantes qu’inédites ? Disposez-vous du recul nécessaire pour en juger, et faut-il vous en remettre à l’avis d’étudiants qui ne vous précèdent que de deux ou trois ans ?

C’est ici que les QCM trouvent leur utilité.

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Le premier intérêt des QCM est leur caractère ludique. Ils attirent et séduisent par leur apparente facilité : énoncés courts, absence de rédaction, réponses préétablies, similitude avec les sudokus que l’on remplit sur le coin d’une table pour se détendre ou tuer le temps, sachant qu’on n’y passera pas trois heures.

Ceci étant, il y a plein d’autres bonnes raisons de travailler à l’aide de QCM, même si ceux-ci ne peuvent en aucun cas se substituer ni précéder l’assimilation du cours, la réalisation et la mémorisation de fiches résumé et de fiches méthode. Voici quelques- unes de ces raisons :

• Pour maintenir à un niveau élevé votre concentration et votre efficacité, vous devez travailler sur des séquences courtes avec des objectifs clairement identifiés et limités. Les QCM répondent à ces deux exigences.

• Les QCM vous obligent à travailler les fondamentaux, qui doivent être totalement maîtrisés, et non pas à peu près maîtrisés, dans toutes les configurations possibles et imaginables. Vous vous apercevrez peut-être au détour d’un QCM combien une notion de base présentée dans un énoncé légèrement différent peut vous déstabiliser ! Nul besoin d’aller travailler des annales qui ressemblent à des romans fleuve et vous éloignent de vos bases, si ces bases ne sont pas préalablement « bétonnées ». C’est l’option qualité contre quantité.

• Les QCM vous confrontent immédiatement à une évaluation. Vous ne pourrez pas, en lisant la correction, vous en tenir à un jugement approximatif du genre : « j’avais compris dans les grandes lignes » : le score vous obligera à regarder la vérité en face. Une des conditions de la progression, c’est d’accepter ce score sans complaisance, et d’en faire une analyse lucide et rigoureuse … tout en gardant le moral : vous vous êtes quand même bien amusé, et vous n’avez pas perdu votre temps puisque vous avez mis le doigt sur une lacune que vous allez retravailler !

Dépêchez-vous d’aller lentement

Voilà qui résume dans quelle disposition d’esprit vous devez vous trouver : être à la fois serein, dégagé de toute contrainte horaire et de toute pression psychologique néfaste, de façon à pouvoir canaliser au mieux votre attention et vos énergies, et à pouvoir prendre les bonnes décisions quant à la gestion de votre temps, et, dans le même temps, être dans cet état de léger stress positif qui vous stimule, vous tient en alerte et soutient votre rythme.

Vous octroyer tout le temps dont vous avez besoin ne signifie pas que vous allez le gaspiller. Cela signifie simplement que vous allez le consacrer à des priorités, et que le nombre de questions que vous traiterez ne figure en aucun cas dans votre liste de priorités. Quelles sont ces priorités ?

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Comment travailler les QCM?

• Un survol rapide de l’ensemble du sujet afin d’identifier les blocs de questions indépendants, et les parties de programme auxquelles ont trait chaque bloc. Ne vous contentez pas d’une affectation sommaire : questions 13 à 18 → chimie des solutions. Soyez plus précis : questions 13 à 18 → équilibres d’oxydoréduction. L’objectif est d’identifier les blocs qui vous attirent le plus (toujours le plaisir, qui facilite la concentration), et dans lesquels vous pensez être le plus performant. Commencez à travailler bloc par bloc, dans l’ordre de préférence que vous aurez établi. Au sein d’un même bloc, évitez de picorer : traitez si possible les questions dans l’ordre.

• Une lecture linéaire, approfondie et réitérée de l’énoncé de chaque question. Ne lisez pas en diagonale, mais ayez une lecture active : soulignez ou surlignez les mots-clé et ceux qui vous laissent perplexe. Pensez que chaque mot, chaque virgule, chaque indice est porteur de sens et n’a pas été placé là par hasard. Ne décollez pas du sujet, ne partez pas dans des a priori.

• À ce stade, payez vous le luxe de réfléchir de manière désintéressée à la question, pour le sport (toujours le plaisir), sans chercher une productivité immédiate : « quelles sont les lois du cours que je suis susceptible de devoir utiliser? Comment représenter le système? Quel schéma pourrais-je en faire? Quelles questions pourrait-on me poser? A quel exercice cela me fait-il penser? En quoi celui-ci est-il différent? »

• Rédigez votre solution au brouillon quasiment comme s’il s’agissait d’une copie. Dans le cas d’un QCM, le fait que vous n’ayez qu’à cocher des cases ne signifie aucunement qu’il faille résoudre mentalement ou bâcler le calcul : vous réduiriez considérablement vos chances de réussite. Ne tombez pas dans le piège d’une résolution express sous prétexte que les données et les réponses sont des expressions ou des valeurs numériques simples.

• Vérifiez vos calculs (voir plus loin).

• Si d’aventure vous ne parvenez pas à la solution, déterminez si vous devez écarter cette question, et tout ou partie du bloc de questions auquel elle se rattache. Pas d’affolement cependant, votre stratégie de qualité et de gestion du temps n’est nullement remise en cause ! Vous en ferez peut-être moins que souhaité … tout comme les autres sans doute !

Ne tombez pas dans le piège de la spéculation

• Dans un QCM, ne vous lancez pas dans des calculs de probabilité conditionnelle sur les chances que la bonne réponse soit la C sachant qu’au deux questions précédentes vous avez déjà opté pour la réponse C. Le QCM n’est pas un jeu de hasard : si vous jouez vos réponses aux dés, avec quatre réponses possibles à

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chaque question (et davantage encore si on considère l’absence de bonne réponse et le doublon de réponses) vos chances de réussite sont infimes, et nettement inférieures à ce qu’elles seraient en utilisant normalement vos capacités.

• Ne perdez pas de temps dans des spéculations stériles en essayant d’imaginer où le sujet voudrait vous emmener … ou vous fourvoyer : « si je réponds A à la question 23, je ne peux répondre que C à la question 24 ; par contre, si je réponds B à la question 23 … ».

Ne jouez pas à la devinette

Il n’y a qu’une seule façon de trouver la réponse à une question : c’est de la résoudre en rédigeant la solution. Même si, dans sa présentation ludique, le QCM n’est pas sans rappeler un célèbre jeu télévisé, il n’y a pas de place ici pour la devinette. Ne la jouez pas au feeling, vous avez de grandes chances de vous tromper. Méfiez-vous de vos impressions lorsqu’elles ne reposent pas sur des argumentations fondées et rigoureuses.

Exemples d’impressions non fondées

• « L’expression exacte est sans doute la plus simple. »

• « L’expression exacte est sans doute la plus compliquée. »

• « L’expression exacte est sans doute la plus symétrique. »

• « L’expression exacte est sans doute la plus singulière des quatre proposées. »

• « Un pH de 9, cela me paraît élevé. »

Soyez stratège en vérification

Les entreprises l’ont bien compris, qui vivent aujourd’hui à l’heure des chartes et des normes de qualité :

un travail n’est pas achevé tant qu’il n’a pas été vérifié.

Vous devez partir du principe que tant que vous n’avez pas vérifié le résultat d’une question sous toutes ses coutures, c’est comme si vous ne l’aviez pas traitée. Autre- ment dit, vous avez travaillé pour rien. Votre taux de réussite avant vérification avoisine peut-être les 40%. L’étape de la vérification vous permet d’atteindre les 100% : c’est donc l’étape la plus productive, sa valeur ajoutée est considérable.

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Comment travailler les QCM?

Encore faut-il accepter de consacrer à cette étape le temps nécessaire. Une vérification bâclée, c’est du temps de perdu : autant ne rien faire ! Puisque vous avez décidé de vérifier, vous devez vérifier jusqu’au bout. Dans la vérification aussi, privilégiez la qualité. À titre d’exemple, il n’est pas absurde de concevoir qu’à une question dont la résolution vous aura déjà demandé 5 minutes, il vous faille consacrer 5 minutes supplémentaires simplement pour vérifier.

Quelques idées :

• La vérification suit des procédures codifiées, détaillées et reproductibles. C’est à vous que revient la tâche d’élaborer ces procédures systématisées de vérification. Il n’y a pas de place ici pour l’improvisation : vos procédures doivent être rôdées, éprouvées et perfectionnées tout au long de l’année. Il ne faut rien laisser au hasard (enfin …le moins possible !).

• La vérification doit être validée. C’est pourquoi la relecture de votre brouillon n’est pas une vérification en soi, car elle n’est assortie d’aucune validation. Nous donnerons plus loin des exemples de vérifications.

Les procédures : que faut-il vérifier ?

1. Vérification des lignes de calcul et du résultat

La majorité des calculs consistent en une succession d’égalités pour lesquelles il faut vérifier l’homogénéité entre les membres de gauche et de droite. Cela concerne :

a) les dimensions. Cette vérification ne peut se faire que si vos calculs sont littéraux. C’est pourquoi il faut toujours privilégier le calcul littéral, et différer le plus possi- ble l’application numérique. Y compris si l’énoncé ne semble s’intéresser qu’à des valeurs numériques : dans ce cas, définissez vous-même les grandeurs littérales dont vous aurez besoin.

Exemple

• En cinétique chimique, l’expression

1 ClO



−



t

− 

ClO

−

 =

0

kt est fausse puisqu’elle

conduit à soustraire des mol L. −1 à des mol L−1. .

b) L’homogénéité aux infiniment petits.

Exemple

• L’expression d

juste en ce qui concerne les dimensions, est néanmoins erronée car le membre de gauche est un infiniment petit d’ordre un, tandis que le membre de droite n’est pas petit.

 = −  k

ClO

ClO





−

−

2

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Quand vérifier ? Si le résultat final est inhomogène, vous devrez remonter ligne à ligne jusqu’à retrouver la 1ère ligne où s’est glissée l’erreur d’homogénéité. Le plus sage et le moins mangeur de temps est donc de vérifier l’homogénéité de chaque ligne de calcul au moment même où vous l’écrivez, ou de le faire le plus souvent possible, dès que vous y pensez.

2. Vérification du résultat

a) En vous appuyant sur des considérations de bon sens que vous n’avez si possible pas utilisées lors de votre résolution, vérifiez le signe, le sens, le sens de varia- tion ou l’ordre de grandeur du résultat. Essayez même de les prévoir avant d’effectuer les calculs.

Exemples

• Si l’on ajoute un acide fort à une solution, le pH diminue.

• Si on augmente les concentrations en réactifs dans le mélange initial, la vitesse

de réaction initiale augmente.

• Si on augmente la température, la constante de vitesse croît.

• Les longueurs des liaisons covalentes sont de l’ordre de 10−10 m.

b) La vérification par les cas particuliers s’avère payante : il s’agit de tester la validité du résultat littéral dans des cas très simples (concentration nulle, date infinie ou nulle … ) pour lesquels le résultat peut être obtenu sans aucun calcul ou par une autre méthode.

3. Vérification complète

Si toutes les procédures précédentes ont aboutit, vous vous estimerez peut-être satis- fait, et passerez à la question suivante. Sans doute à tort ! La vérification complète s’avère souvent très utile.

Si par contre l’étape précédente n’a pas été concluante, vous ne pourrez pas échap- per à cette vérification complète, qui consiste à recommencer totalement le travail. Voici deux façons de procéder.

a) Vérification croisée

D’une efficacité maximale, cette technique devrait être pratiquée systématique- ment. Elle consiste à utiliser une méthode totalement différente de celle que vous avez utilisée à la première mouture. Dans le cas où plusieurs vérifications croisées sont possibles, cela augmente vos chances de réussite. Si toutes les méthodes convergent vers un même résultat, vous pouvez raisonnement être satisfait. En cas

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Comment travailler les QCM?

de divergence, vous devrez démêler le vrai du faux. C’est ainsi que procède Météo France qui obtient ses prévisions jusqu’à j +7 en faisant tourner ses computers sur 5 modèles différents. Si les 5 modèles convergent, elle affichera un indice de confiance de 5/5 ; si seulement trois modèles convergent, l’indice chutera à 3/5, etc.

Exemples

• Dans un exercice de chimie des solutions faisant intervenir deux couples acide- base, le pH du milieu réactionnel à l’équilibre peut être déterminé indifférem- ment en appliquant la relation suivante à l’un ou l’autre couple :

= pH pK

+

log

A

] [ base ] [ acide

  

  

• Dans un exercice de chimie des solutions faisant intervenir deux couples rédox, le potentiel électrique du milieu réactionnel à l’équilibre peut être déterminé indifféremment en appliquant la relation de Nernst à l’un ou l’autre couple.

Le principe de la vérification croisée est qu’elle vous oblige à effectuer des calculs et à tenir des raisonnements différents. Les risques que vous reproduisiez les mêmes erreurs sont ainsi limités.

b) Vérification simple

Dans le cas où vous ne disposez d’aucune méthode de substitution, vous relire ne servirait à rien, car la plupart des erreurs d’étourderie et de raisonnement vous échapperont : ce sont les vôtres, vous y êtes habitué, elles ne vous choquent plus. De plus, la relecture est une activité plus passive que la 1ère lecture ou l’écriture : il n’y a guère de valeur ajoutée, donc vous risquez de vous ennuyer et aurez tendance à expédier le travail en pure perte.

Vous devez donc prendre une feuille blanche et recommencer. Mais pas à l’identique ! En essayant de modifier votre deuxième mouture afin qu’elle s’écarte le plus possi- ble de la première. Objectif : casser la mémoire du stylo et les mauvais automatismes qui vous feraient réécrire exactement les mêmes erreurs aux mêmes endroits.

Exemples

• Détaillez les calculs et ajoutez des lignes intermédiaires

• Inversez membre de gauche et membre de droite dans les équations

• Effectuez les calculs dans un ordre légèrement différent

• Ecrivez les hypothèses.

17 17

4. Utilisation de la calculatrice

Un mot sur l’emploi de la calculatrice.

On entend souvent dire que les étudiants font trop confiance à la calculatrice. Comme si la calculatrice pouvait se tromper et leur jouer de mauvais tours ! En réalité, la calculatrice ne se trompe jamais. Ce sont seulement les étudiants qui se piègent eux-mêmes par étourderie ou parce qu’ils ne maîtrisent pas toutes les fonctionnali- tés de leur calculatrice (notamment l’emploi des parenthèses multiples, les règles de priorité entre opérations, et l’utilisation des puissances de 10).

Pour y palier, voici quelques conseils

• La calculatrice ne doit pas se substituer au calcul mental. Avant d’effectuer une opération à la calculatrice, évaluez mentalement, par le biais d’approximations plus ou moins grossières, la puissance de dix et le premier chiffre significatif du résultat qui doit s’afficher ensuite. Cette gymnastique vous paraîtra épuisante au début, surtout si vous êtes rouillé, mais vous verrez que cela n’est pas inaccessible et peut même devenir un jeu. Veillez à effectuer cette vérification mentale avant d’utiliser la calculatrice, afin de pas être influencé par le résultat : votre vérification n’en sera que plus probante.

La calculatrice n’est utile qu’à ceux qui sont capables de s’en passer.

• Si l’utilisation des parenthèses en cascade vous pose vraiment trop de problèmes,

fractionnez vos calculs.

Sachez toutefois que la vérification a ses limites : si vous en faites trop, vous gaspillez du temps pour un maigre bénéfice marginal : à vous de trouver le bon compromis.

Cette étape de la vérification peut vous paraître exagérément développée et dévoreu- se de temps : en réalité, cela peut devenir plus rapide avec de l’entraînement.

Pour terminer, n’oubliez pas que le plus difficile concernant la vérification, c’est de penser à la faire, et d’accepter d’y consacrer le temps nécessaire. C’est la raison pour laquelle il faut revenir régulièrement sur ce chapitre, et lui accorder autant d’importance qu’à un cours.

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chapitre 1 Structure électronique de l’atome

• QCM 1 : Énergie

• QCM 2 : Élément nickel

• QCM 3 : Orbitales atomiques

• QCM 4 : Classification périodique des

éléments

énoncés

corrigés corrigés

20

21

22

23

25 25

27 27

31 31

34 34

19

énoncés

> QCM 1 Énergie

• Question 1

Un photon est associé à l’onde électromagnétique de longueur d’onde λ. Exprimer l’énergie E de ce photon en fonction de λ, de la constante de Planck h et de la célérité de la lumière c.

A E

=

C E

=

h λc c

hc λ

B E

=

D E

=

λ h c

λc c h

• Question 2 6 63 10 34 . ,

−

h = un rayonnement infrarouge de longueur d’onde λ = 0, 1mm.

.J s et c = 3 108

.m.s-1 Calculer l’énergie d’un photon associé à

.

A E =

2 21 10 46 .1 1 , , 2 21 1 . 2 2, .

−

J

B E =

2 21 10 38 .1 1 , 2 21 1 . 2 2, . ,

−

J

C E =

1 38 10 27 .8 1 , 1 38 1 . 1 3, . ,

−

eV

D E =

1 24 10 2 − .4 1 , 1 24 1 . 1 2, . ,

eV

• Question 3

Au niveau n, l’énergie propre de l’atome d’hydrogène est E

= −

13 6 , 2 n

(eV ).

À quelle série du spectre d’émission de l’atome d’hydrogène appartient la raie correspondant à la transition 3 → 2 ?

A Série de Brackett

B Série de Paschen

C Série de Balmer

D Série de Lyman

• Question 4

Calculer la longueur d’onde correspondant à cette transition.

A λ3 2 103 →3 2→3 2 = C λ3 2

→3 2→3 2 =

658

nm

nm

B λ3 2 548 →3 2→3 2 =

nm

D λ3 2 823 →3 2→3 2 =

nm

20

chapitre 1 : Structure électronique de l’atome

énoncés

• Question 5

Calculer l’énergie d’ionisation Ei de l’atome d’hydrogène dans l’état excité 3d.

,661 eV

A Ei = 0 661 C Ei = 13 6,6 eV

4 53 eV

B Ei = −4 53,4 5, D Ei = 1 51,1 5,

1 51 eV

> QCM 2 Élément nickel

• Question 1

On propose différentes configurations électroniques pour l’atome de nickel de numéro atomique Z = 28. Quelle(s) configuration(s) ne respecte(nt) pas le principe de Pauli ?

3 36 6 3 36 p d6 3 36 A 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3p d 3 3p d p d

6 2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

0 0s0 s0 1 10 1 1 1 04 040 4

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 B 1 2 2 3 3 3 4 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

8 3 38 3 38 p d8 3 38 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

2

s

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 C 1 2 2 3 3 3 4 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

6 3 36 3 36 p d6 3 36 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

8 8 8 8 8

2 2 2 2 2 2

2

s

2 2 4 42 2 2 4 42 2 s p2 2 4 42 6 2 36 2 36 p s6 2 36 4 42 2 36 2 D 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4s p 4 4s p s p 2 3 2 3p s 2 3p s p s 4 4 2 3

6 3 36 3 36 p d6 3 36 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

• Question 2

Quelle configuration représente l’atome de Nickel dans son état fondamental ?

3 36 6 3 36 p d6 3 36 3 3 A 1 2 2 3 3 3 3 3p d 3 3p d p d

6 2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

0 0s0 s0 1 10 1 1 1 04 040 4

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 2 3 B 1 2 2 3 3 3 4 2 3p s 2 3p s p s 2 3

8 3 38 3 38 p d8 3 38 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

2

s

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 C 1 2 2 3 3 3 4 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

6 3 36 3 36 p d6 3 36 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

8 8 8 8 8

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

2

s

2 2 4 42 2 2 4 42 2 s p2 2 4 42 6 2 36 2 36 p s6 2 36 4 42 2 36 2 D 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4s p 4 4s p s p 2 3 2 3p s 2 3p s p s 4 4 2 3

6 3 36 3 36 p d6 3 36 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

• Question 3

Quelle configuration ne comporte aucun électron célibataire ?

3 36 6 3 36 p d6 3 36 3 3 A 1 2 2 3 3 3 3 3p d 3 3p d p d

6 2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

0 0s0 s0 1 10 1 1 1 04 040 4

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 2 3 B 1 2 2 3 3 3 4 2 3p s 2 3p s p s 2 3

8 3 38 3 38 p d8 3 38 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

2

s

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 C 1 2 2 3 3 3 4 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

3 36 3 36 p d6 3 36 6 3 3 3 3p d 3 3p d p d

1 22 1 22 1 22 s2 1 22 2 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

8 8 8 8 8

2 2 2 2 2 2

2

s

2 2 4 42 4 42 2 4 42 2 s p2 2 4 42 2 36 2 36 2 36 p s6 2 36 6 2 2 D 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4s p s p 4 4s p 2 3 2 3p s 2 3p s p s 4 4 2 3

3 36 3 36 p d6 3 36 6 3 3 3 3p d 3 3p d p d

1 22 1 22 1 22 s2 1 22 2 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

6 6 6 6 6

2 2 2 2 2 2

• Question 4

Quelle configuration est la moins stable ?

3 36 6 3 36 p d6 3 36 3 3 A 1 2 2 3 3 3 3 3p d 3 3p d p d

6 2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 2 3 2 3p s 2 3p s p s 2 3

2 1 22 1 22 1 22 s2 1 22 1 2 s 1 2s s s 1 2s s s 1 2

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2

0 0s0 s0 1 10 1 1 1 04 040 4

2 36 2 36 p s6 2 36 2 36 6 2 3 B 1 2 2 3 3 3 4 2 3p s 2 3p s p s 2 3

8 3 38 3 38 p d8 3 38 3 3 3 3p d 3 3p d p d

2 1 22 1 22 1 2