Semaine 15: du 21/01 au 27/01

SA3. Titrages acido-basiques

·    Titrage acide fort/base forte, pH-métrique et conductimétrique. Allure des courbes, détermination du volume équivalent (dérivée, méthode de Gran), équation des courbes pH=f(V) et σ=f(V) (notion de conductivité corrigée du facteur de dilution). Influence de la dilution sur la courbe de pH.

·  Titrage acide faible/base forte, pH-métrique et conductimétrique. Allure des courbes, détermination du volume équivalent (dérivée, méthode de Gran), équations des courbes, influence de la dilution, influence du pKa.

·         Titrage de mélange d’acides ou de polyacides. Titrages simultanés/successifs en fonction du ∆pKa. Equation de la courbe.

·         Indicateurs colorés.

RMN

Savoir expliquer le principe d’obtention d’un spectre RMN (spin du noyau, levée de dégénérescence en présence de champ magnétique B₀, résonance à l’aide d’un second champ magnétique de fréquence variable).

Intégration.

Notion de déplacement chimique (blindage/déblindage, échelle définie par rapport au TMS).

Couplage (protons équivalents, règle des n+1, couplage avec deux protons non équivalents).

CO4 Liaison C-O

Présentation des alcools et éther-oxydes

Préparation des alcoolates et synthèse de Williamson.

Semaine 14: du 14/01 au 19/01

Titrages pH-métriques

Semaine 13: du 07/01 au 12/01

Titrages pH-métriques

Semaine 10: du 03/12 au 08/12

CO1. Stéréochimie

·       Représentation des molécules : Cram, perspective, Newmann

·      Isomérie de constitution (chaîne, position, fonction), stéréoisomérie (conformation/configuration)

·    Stéréoisomères de conformations : définition, notion de conformères, différence de stabilité entre conformations (gêne stérique, origine électrostatique)

·         Diagramme d’énergie potentielle de l’éthane et du butane.

·       Représentation du cyclohexane en chaise/bateau (perspective et Newmann). Justification de la stabilité de la chaise par rapport au bateau. Cas des cyclohexanes mono et di-substitué.

·         Activité optique : définition, principe du polarimètre, loi de Biot. Espèce lévogyre/dextrogyre.

·         Enantiomères : définition et propriétés. Nomenclature R,S. Mélange racémique.

·    Diastéréoisomérie : définition et propriétés. Doubles liaisons (Nomenclature Z/E), cas des molécules à deux carbones asymétriques (relation entre les différents stéréoisomères, existence de composé méso). Nombre maximal de stéréoisomères de configuration pour une molécule donnée.

·    Dédoublement d’un racémique : passage par diastéréoisomères, chromatographie chirale. Notion de synthèse asymétrique.

CO2. Liaison carbone-halogène

·    Présentation des halogénoalcanes : nomenclature, propriétés de la liaison C-X (longueur, énergie, moment dipolaire, polarisabilité), présentation de la réactivité (SN, E)

· Substitution nucléophiles : S_N2 et S_N1. Mécanismes, stéréochimie (notion de stéréosélectivité/stéréospécificité), profil réactionnel. Influence du substrat, du nucléophile, du nucléofuge, du solvant.

·      Elimination. Régiosélectivité de Zaytsev. E1 et E2. Mécanismes, stéréochimie, profil réactionnel.

·      Influence de la base, du substrat, du nucléofuge, du solvant pour E1/E2.

·       ù:oço^=ç!juyè-h nCompétition S_N/E.

Semaine 9: du 26/11 au 01/12

CO1. Stéréochimie

 

·      Représentation des molécules : Cram, perspective, Newmann

·    Isomérie de constitution (chaîne, position, fonction), stéréoisomérie (conformation/configuration)

·   Stéréoisomères de conformations : définition, notion de conformères, différence de stabilité entre conformations (gêne stérique, origine électrostatique)

·       Diagramme d’énergie potentielle de l’éthane et du butane.

·        Représentation du cyclohexane en chaise/bateau (perspective et Newmann). Justification de la stabilité de la chaise par rapport au bateau. Cas des cyclohexanes mono et di-substitué.

·         Activité optique : définition, principe du polarimètre, loi de Biot. Espèce lévogyre/dextrogyre.

·         Enantiomères : définition et propriétés. Nomenclature R,S. Mélange racémique.

·    Diastéréoisomérie : définition et propriétés. Doubles liaisons (Nomenclature Z/E), cas des molécules à deux carbones asymétriques (relation entre les différents stéréoisomères, existence de composé méso). Nombre maximal de stéréoisomères de configuration pour une molécule donnée.

·    Dédoublement d’un racémique : passage par diastéréoisomères, chromatographie chirale. Notion de synthèse asymétrique.

 

CO2. Liaison carbone-halogène (COURS uniquement)

 

·     Présentation des halogénoalcanes : nomenclature, propriétés de la liaison C-X (longueur, énergie, moment dipolaire, polarisabilité), présentation de la réactivité (SN, E)

· Substitution nucléophiles : S_N2 et S_N1. Mécanismes, stéréochimie (notion de stéréosélectivité/stéréospécificité), profil réactionnel. Influence du substrat, du nucléophile, du nucléofuge, du solvant.

·      Elimination. Régiosélectivité de Zaytsev. E1 et E2. Mécanismes, stéréochimie, profil réactionnel.

Semaine 8: du 19/11 au 24/11

CC3. Mécanismes réactionnels

·      Notion d’acte élémentaire : définition, propriétés (moindre changement de structure, molécularité faible, ordre simple), profil réactionnel (barrière d’énergie = Ea, coordonnée de réaction, état de transition)

·         Intermédiaire de réaction (définition, formation)

·         Approximations utilisées : AECD, AEQS, pré-équilibre rapide

·         Différents types de mécanisme

o   Par stades

o   En chaînes (noms des différentes étapes, notion de maillon, de porteurs de chaîne, de longueur de chaînes)

  CO1. Stéréochimie

·         Représentation des molécules : Cram, perspective, Newmann

·        Isomérie de constitution (chaîne, position, fonction), stéréoisomérie (conformation/configuration)

·       Stéréoisomères de conformations : définition, notion de conformères, différence de stabilité entre conformations (gêne stérique, origine électrostatique)

·         Diagramme d’énergie potentielle de l’éthane et du butane.

·         Représentation du cyclohexane en chaise/bateau (perspective et Newmann). Justification de la stabilité de la chaise par rapport au bateau. Cas des cyclohexanes mono et di-substitué.

·         Activité optique : définition, principe du polarimètre, loi de Biot. Espèce lévogyre/dextrogyre.

·         Enantiomères : définition et propriétés. Nomenclature R,S. Mélange racémique.

·    Diastéréoisomérie : définition et propriétés. Doubles liaisons (Nomenclature Z/E), cas des molécules à deux carbones asymétriques (relation entre les différents stéréoisomères, existence de composé méso). Nombre maximal de stéréoisomères de configuration pour une molécule donnée.

·      Dédoublement d’un racémique : passage par diastéréoisomères, chromatographie chirale. Notion de synthèse asymétrique.

 

Semaine 4: du 08/10 au 13/10

AM4. Structure des molécules – 1^ère approche

·         Modèle de Lewis de la liaison covalente. Limites du modèles (acides de Lewis, composés hypervalents, cas des métaux de transition)

·         Liaison covalente délocalisée : mésomérie. Formes mésomères et hybride de résonance. Notion de conjugaison. Poids des différentes formes mésomères.

·         Géométrie des molécules : méthode VSEPR ( AX_nE_m jusqu’à n + m = 6). Modification des angles de liaison (liaison double, électronégativité…)

·         Paramètres structuraux : énergie et longueur de liaison, moment dipolaire. Polarité d’une molécule.

·         Effets électroniques : effets inductifs et mésomères.

 

CC1. Cinétique formelle

·         Définition : vitesse de disparition/apparition d’un constituant, vitesse de réaction.

·         Facteurs cinétiques :

o   Influence de la température : loi d’Arrhenius. Définition et utilisation (cas où l’on ne dispose que d’un couple (k₁, k₂) et (T₁ et T₂), et cas d’une série de données (k_i,T_i)

o   Influence de la concentration : notion d’ordre (partiel, global, initial, simple)

o   Autres facteurs : pression partielle, radiations lumineuses, catalyseur.

·         Cas des réactions d’ordre zéro, un ou deux (par rapport à un seul réactif). Dans chacun des cas, établir :

o   L’expression liant la concentration du réactif et le temps.

o   L’expression du temps de demi-réaction

o   L’unité de la constante de vitesse.

o   La fonction à étudier pour vérifier l’ordre.

·         Méthodes de détermination de l’ordre

o   Méthode intégrale      

o   Méthode différentielle

o   Méthode des vitesses initiales

o   Méthode du temps de demi-réaction

o   Dégénérescence de l’ordre

o   Mélange stoechiométrique

Semaine 3: du 01/10 au 06/10

AM3. Classification périodique

·         Aspects historiques : Mendeleïev

·         Structure de la classification (principe de construction, notion de période, de famille, bloc, cas de H et He). Savoir retrouver la place d’un élément dans la classification à partir de son Z, et vice-versa.

·         Energie d’ionisation : définition, évolution ligne et colonne, analyse, irrégularités.

·         Affinité électronique : définition, évolution ligne, analyse et irrégularités.

·         Electronégativité : définition, échelle de Mulliken, évolution.

·         Rayon atomique : définition, calcul à partir du rayon d’une OA dans le modèle de Salter. Interprétation de l’évolution dans la classification. Rayon covalent, métallique, ionique.

·         Notion de polarisabilité et de pouvoir polarisant.

·         Evolution des propriétés chimiques : pouvoir réducteur des alcalins, pouvoir oxydant des dihalogènes, propriétés acido-basiques des oxydes de la 3^ème ligne (caractère ionique ou covalent des oxydes)

Les trois premières lignes de la classification doivent être connues. Les numéros atomiques des éléments de ces trois périodes ne seront pas fournies.

AM4. Structure des molécules – 1^ère approche

·         Modèle de Lewis de la liaison covalente. Limites du modèles (acides de Lewis, composés hypervalents, cas des métaux de transition)

·         Liaison covalente délocalisée : mésomérie. Formes mésomères et hybride de résonance. Notion de conjugaison. Poids des différentes formes mésomères.

·         Géométrie des molécules : méthode VSEPR ( AX_nE_m jusqu’à n + m = 6). Modification des angles de liaison (liaison double, électronégativité…)

·         Paramètres structuraux : énergie et longueur de liaison, moment dipolaire. Polarité d’une molécule.

·         Effets électroniques : effets inductifs et mésomères.

CC1. Cinétique formelle (Cours seulement)

·         Définition : vitesse de disparition/apparition d’un constituant, vitesse de réaction.

·         Facteurs cinétiques :

o   Influence de la température : loi d’Arrhenius. Définition et utilisation (cas où l’on ne dispose que d’un couple (k₁, k₂) et (T₁ et T₂), et cas d’une série de données (k_i,T_i)

o   Influence de la concentration : notion d’ordre (partiel, global, initial, simple)

o   Autres facteurs : pression partielle, radiations lumineuses, catalyseur.

·         Cas des réactions d’ordre zéro, un ou deux (par rapport à un seul réactif). Dans chacun des cas, établir :

o   L’expression liant la concentration du réactif et le temps.

o   L’expression du temps de demi-réaction

o   L’unité de la constante de vitesse.

o   La fonction à étudier pour vérifier l’ordre.

Semaine 2: du 24/09 au 30/09

AM1. Atome d’hydrogène et hydrogénoïdes
 

·         Spectres atomiques : notion de quantification. Lien avec les diagrammes énergétiques (état fondamental, excité, énergie d’ionisation).

·         Fonction d’onde, probabilité de présence, orbitale atomique.

·         Représentation des OA. Partie radiale (notion de rayon d’une OA) et angulaire. Schéma des OA s, p et d.

·         Nombres quantiques

 

AM2. Atomes polyélectroniques

 

·         Position du problème. Approximation orbitalaire, notion d’écran et de charge effective.

·         Nouvelles OA, levée de dégénérescence, énergie d’une OA dans le modèle de Slater.

·         Configuration électronique : principe de Pauli, règle de Kleshkovski, règle de Hund (définition du paramagnétisme et du diamagnétisme).

·         Electrons de coeur /valence

·         Configuration des ions.

 

AM3. Classification périodique

 

·         Aspects historiques : Mendeleïev

·         Structure de la classification (principe de construction, notion de période, de famille, bloc, cas de H et He). Savoir retrouver la place d’un élément dans la classification à partir de son Z, et vice-versa.

·         Energie d’ionisation : définition, évolution ligne et colonne, analyse, irrégularités.

·         Affinité électronique : définition, évolution ligne, analyse et irrégularités.

·         Electronégativité : définition, échelle de Mulliken, évolution.

·         Rayon atomique : définition, calcul à partir du rayon d’une OA dans le modèle de Salter. Interprétation de l’évolution dans la classification. Rayon covalent, métallique, ionique.

·         Notion de polarisabilité et de pouvoir polarisant.

 

Les trois premières lignes de la classification doivent être connues. Les numéros atomiques des éléments de ces trois périodes ne seront pas fournies.

AM4. Structure des molécules – 1^ère approche

 

·         Modèle de Lewis de la liaison covalente. Limites du modèles (acides de Lewis, composés hypervalents, cas des métaux de transition)

·         Liaison covalente délocalisée : mésomérie. Formes mésomères et hybride de résonance. Notion de conjugaison. Poids des différentes formes mésomères.

·         Géométrie des molécules : méthode VSEPR ( AX_nE_m jusqu’à n + m = 6). Modification des angles de liaison (liaison double, électronégativité…)

·         Paramètres structuraux : énergie et longueur de liaison, moment dipolaire. Polarité d’une molécule.

·         Effets électroniques : effets inductifs et mésomères.

Semaine 1: du 17/09 au 23/09

AM1. Atome d’hydrogène et hydrogénoïdes

·         Spectres atomiques : notion de quantification. Lien avec les diagrammes énergétiques (état fondamental, excité, énergie d’ionisation).

·         Fonction d’onde, probabilité de présence, orbitale atomique.

·         Représentation des OA. Partie radiale (notion de rayon d’une OA) et angulaire. Schéma des OA s, p et d.

·         Nombres quantiques

AM2. Atomes polyélectroniques

·         Position du problème. Approximation orbitalaire, notion d’écran et de charge effective.

·         Nouvelles OA, levée de dégénérescence, énergie d’une OA dans le modèle de Slater.

·         Configuration électronique : principe de Pauli, règle de Kleshkovski, règle de Hund (définition du paramagnétisme et du diamagnétisme).

·         Electrons de coeur /valence

·         Configuration des ions.

AM3. Classification périodique

·         Aspects historiques : Mendeleïev

·         Structure de la classification (principe de construction, notion de période, de famille, bloc, cas de H et He). Savoir retrouver la place d’un élément dans la classification à partir de son Z, et vice-versa.

·         Energie d’ionisation : définition, évolution ligne et colonne, analyse, irrégularités.

·         Affinité électronique : définition, évolution ligne, analyse et irrégularités.

·         Electronégativité : définition, échelle de Mulliken, évolution.

·         Rayon atomique : définition, calcul à partir du rayon d’une OA dans le modèle de Salter. Interprétation de l’évolution dans la classification. Rayon covalent, métallique, ionique.

·         Notion de polarisabilité et de pouvoir polarisant.

Les trois premières lignes de la classification doivent être connues. Les numéros atomiques des éléments de ces trois périodes ne seront pas fournies.