Épreuve écrite · Chimie · Session 2023
Sujet : « Les membranes en chimie : propriétés et utilisations » (EAI PHC 2). Durée : 5 heures. Calculatrice autorisée (circulaire du 17 juin 2021). 61 questions numérotées Q1 à Q61, dont 5 questions pédagogiques (QP3, QP8, QP27, QP60, QP61) qui comptent, l'énoncé le dit explicitement, pour 20 % du barème.
Thèmes couverts : chimie organique (stéréochimie du glucose, estérification, polycondensation, mécanismes acido-basiques), polymères et matériaux, thermodynamique chimique (enthalpies de réaction, entropies, cycles de Born-Haber, potentiels chimiques, pression osmotique), équilibres en solution (solubilité, acido-basicité des carbonates), oxydo-réduction (dosage du degré alcoolique au dichromate), distillation et mélanges binaires, adsorption (isotherme de Langmuir), spectroscopies (XPS, EDX, RMN), chimie supramoléculaire et liaisons hydrogène, et enfin didactique (STL-SPCL, spécialité physique-chimie, enseignement scientifique de première).
Difficulté ressentie : moyenne à élevée, mais très inégale d'une question à l'autre — c'est précisément la structure décrite par le jury (voir ci-dessous). Une bonne moitié des questions relève d'un socle qu'un candidat à l'interne doit traiter sans hésiter ; une poignée de questions (Q22-Q25 sur l'exploitation statistique de l'XPS/EDX, Q47-Q50 sur la démonstration de la loi de van 't Hoff, Q55-Q58 sur le mécanisme supramoléculaire) sont franchement discriminantes.
Quatre parties indépendantes (l'énoncé l'annonce dès la première page), de longueurs très inégales, articulées autour d'un fil conducteur unique : la membrane comme objet de séparation.
Stratégie recommandée sur 5 heures. Le jury note lui-même que l'indépendance des parties a permis aux candidats de « picorer », et valide cette stratégie.
🎯 Attendus du jury — rapport de la session 2023, § 3.2
Le rapport 2023 consacre une section propre à la composition de chimie, mais reste à un niveau générique : aucune remarque n'y est spécifique à l'osmose, aux membranes biomimétiques ou à la distillation. Les encadrés « Attendu du jury » de ce corrigé s'appuient donc sur les exigences transversales formulées par le jury, jamais sur un commentaire question par question qui n'existe pas.
Structure et barème, annoncés par le jury lui-même : 56 questions disciplinaires + 5 questions pédagogiques, barème 80 % / 20 %, parties indépendantes. Trois niveaux de questions ont été délibérément construits : un socle attendu de tout candidat à l'interne / au CAER, un cœur représentant la majorité des points et accessible à une préparation sérieuse, et un petit nombre de questions difficiles, discriminantes.
Valorisé : copies fournies, organisées, lisibles ; effort de rédaction et d'argumentation, en particulier sur les calculs en plusieurs étapes ; gestion efficace du temps entre pédagogique et disciplinaire.
Pénalisé : les réponses du type « après calcul, on trouve que… » sans justification, tout particulièrement sur les questions « montrer que », où c'est le raisonnement qui est noté et non le résultat, déjà donné ; la confusion entre verbes d'action mis en gras dans l'énoncé (« justifier » n'est pas « indiquer », « écrire » n'est pas « préciser ») ; le non-respect des formats imposés sur les questions pédagogiques.
Fait statistique de la session : le jury relève une corrélation linéaire de 0,65 entre les notes des deux écrits, sur les 857 candidats présents aux deux épreuves. Les autres chiffres du tableau statistique de la session ne sont pas repris ici : leur transcription est ambiguë et une valeur citée de travers serait pire qu'aucune valeur.
La règle qui coûte le plus de points sur cette épreuve. Sur les sept questions « montrer que » du sujet (Q12, Q13, Q22, Q41, Q46, Q48, Q49), le résultat est déjà écrit dans l'énoncé : il ne rapporte rien. Tout le point est dans la chaîne d'égalités, les hypothèses posées et l'unité finale. Une réponse qui saute du bilan à la valeur numérique est notée zéro, alors même que la valeur est juste.
Le barème officiel n'est pas public. Le seul chiffre certain est le ratio 80 % / 20 % entre partie disciplinaire et partie pédagogique, annoncé par l'énoncé et confirmé par le rapport : c'est le ratio du jury, pas la répartition de ce corrigé. Les points affichés en tête de chaque question ci-dessous mesurent autre chose : la substance et le temps attendus par la question, sur une échelle de 1 à 4 points (1 pt = une ligne de réponse ou une valeur à citer ; 4 pts = une question pédagogique rédigée ou une analyse longue).
Leur somme vaut 129 points : 109 sur les 56 questions disciplinaires (moyenne ≈ 1,9 pt) et 20 sur les 5 questions pédagogiques (4 pts chacune). Cette échelle ne prétend donc pas reproduire le 80 / 20 officiel, et l'écart est lui-même instructif : à l'effort demandé, les cinq questions pédagogiques ne pèsent que 16 % de ce total, alors que le jury leur accorde 20 % de la note. Elles sont donc, point par point, les questions les plus rentables du sujet — raison de plus pour ne pas les sacrifier en fin d'épreuve. Toutes les indications de barème qui suivent sont strictement indicatives et n'engagent que ce corrigé.
Question rappelée : citer un exemple de dispositif de filtration frontale (figure 1) rencontré en travaux pratiques de chimie.
En filtration frontale (ou filtration « dead-end »), l'écoulement du fluide est perpendiculaire à la membrane : toute la suspension arrive sur le filtre, le perméat le traverse et le rétentat s'accumule en gâteau à sa surface. C'est le mode de filtration élémentaire du laboratoire, par opposition à la filtration tangentielle, où le fluide balaie la membrane parallèlement à sa surface et limite ainsi le colmatage (mode utilisé en hémodialyse, précisément).
Exemples acceptables : la filtration sur büchner (filtration sous vide sur verre fritté ou papier-filtre, utilisée après une recristallisation ou une précipitation) ; la filtration gravitaire sur entonnoir et papier-filtre plissé ; le filtre-seringue à membrane (0,45 µm ou 0,20 µm) utilisé avant une injection en CLHP.
La réponse la plus sûre est le büchner : c'est le dispositif que tout élève de terminale ou d'étudiant de CPGE a manipulé, et la géométrie y est sans ambiguïté frontale.
🎯 Attendu du jury — question de « socle » au sens du rapport : le verbe d'action est citer, non « décrire ». Une ligne suffit et une ligne est attendue ; développer trois paragraphes sur le büchner ne rapporte pas un point de plus et coûte du temps sur les 60 questions restantes.
Résolution intégrale des parties suivantes, commentaires « attendus du jury » sourcés, barème détaillé. L'accès ouvre tous les corrigés et les 55 leçons jusqu'au31/08/2027, à 99 € au lieu de 149 € jusqu'au 31 octobre 2026.
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