Table des matières. I Chimie organique 7

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1 Table des matières I Chimie organique 7 1 Atomistique Les particules constitutives de l atome Le noyau Le cortège électronique Le modèle planétaire de Perrin Rutherford Le photon (1905) Le modèle de Bohr Les postulats(1913) Conséquences La mécanique ondulatoire (1924) Postulats de la mécanique ondulatoire Cas de l atome d hydrogène Les nombres quantiques Représentations Le nombre quantique de spin Récapitulation Orbitale atomique Les orbitales de l atome d hydrogène Cas des autres atomes Atomes hydrogénoïdes Atomes polyélectroniques Le cortège électronique Atome d oxygène(z= 8) Atome de soufre (Z = 16) Atome de chrome (Z = 24) Couche et électrons de valence - valence Couche de valence Électrons de valence Valence Classification périodique des éléments Les familles Rayon de l atome Variations du rayon atomique Dans une même période Dans une même famille Affinité électronique Énergie d ionisation

2 2 Table des matières Énergie de première ionisation Énergie de deuxième ionisation Variation de EI quand Z augmente Dans une même ligne (même période) Électronégativité Échelle de Mulliken Échelle de Pauling Variation de χ Questions à choix multiples La liaison chimique Énergie de liaison Schéma de Lewis Le monde de la chimie selon Lewis Représentation spatiale : méthode VSEPR Énergie de liaison Les formules types VSEPR Détermination de la géométrie VSEPR à partir des formules Orbitales moléculaires Molécules diatomiques Molécules polyatomiques : hybridation Quelques exemples Questions à choix multiples Nomenclature et isomérie L isomérie Définition Les différentes isoméries Isomérie de constitution Les alcanes (ou hydrocarbures saturés) : isomérie de squelette seulement Les alcènes (double liaison) et alcynes (triple liaison) Les éther-oxydes Les alcools Les cétones Les aldéhydes Les amines Les amides Les acides carboxyliques Les esters Cas des molécules polyfonctionnelles Stéréoisomérie Chiralité Loi de Biot Comment reconnaître une molécule chirale? Isomérie de configuration Représentation de Fisher Nomenclature R,S Isomérie de conformation Questions à choix multiples... 88

3 Table des matières 3 II Chimie générale 97 4 Thermodynamique Pourquoi la Thermodynamique? Non conservation de l énergie mécanique : Nécessité d une nouvelle théorie Thermodynamique : généralités Définitions L état d un système Aspects mathématiques Le premier principe Énoncé Premières applications concrètes Enthalpie Relation entre Q p et Q v : Calcul des variations d enthalpie Le deuxième principe Critère de spontanéité Entropie Enthalpie libre Applications àl étude des réactions chimiques Questions à choix multiples Cinétique chimique Généralités Définitions qualitatives Les mécanismes réactionnels Les divers paramètres cinétiques Vitesse de réaction Cinétique d ordre Équation d évolution Temps de demi-réaction Cinétique d ordre Équation d évolution Temps de demi-réaction Autres cas se ramenant aux cas précédents Dégénérescence de l ordre Variation avec la température : loi d Arrhénius Questions à choix multiples Oxydo-réduction Définitions Oxydants et réducteurs Oxydation et réduction Exemples Couples redox Réactions redox en général Équilibrage d une réaction redox Équilibrage pour le couple ion permanganate/ion manganèse Équilibrage pour le couple éthanol/éthanal

4 4 Table des matières Équation bilan Force d un oxydant et d un réducteur Aspect qualitatif Piles Potentiel d électrode Aspect quantitatif Nombre d oxydation Définition Utilisation des nombres d oxydation pour l équilibrage des réactions Questions à choix multiples ph-métrie Acides et bases Définition d un acide : Remarques : Définition d une base : Equations bilan : Couple acido-basique (ou acide-base) : Force d un acide ou d une base : Constantes d équilibre et constantes d acidité : Notion de ph (potentiel hydrogène) Définition ph de l eau ph d un acide ou d une base ph des acides forts et des bases fortes acide fort base forte ph des acides faibles Formule générale Coefficient de dissociation α Expression du ph en fonction de α Autre expression du ph ph des bases faibles Force des acides et des bases Le solvant est l eau Le solvant n est pas l eau Équivalence Neutralisation d un acide par une base forte Équivalence Demi-équivalence Neutralisation d une base par un acide Solutions tampon Définition Obtention Quelques remarques importantes Remarque Remarque Remarque Solutions ampholytes

5 Table des matières Mélange équimolaire d un acide faible et d une base faible non conjuguée Composé amphotère Polyacides et polybases Polyacides Polybases Mélange de deux acides Deux acides forts Un acide fort et un acide faible Deux acides faibles Mélange de deux bases Questions à choix multiples III Biochimie Glucides Oses (ou monosaccharides) A) Trioses (oses en C 3 ) B) pentoses (oses en C 5 ) C) Hexoses (oses en C 6 ) D) Représentation de Haworth E) Dérivésdesoses F) Propriété chimiques Osides A) Diholosides B) Polyholosides C) Hétéropolyosides D) Hétérosides Questions à choix multiples Lipides Les acides gras Acides gras saturés Acides gras insaturés Les glycérolipides Glycérides Glycérophospholipides Les sphingolipides Les stéroïdes Le cholestérol Les acides biliaires Les dérivés stéroïdes Les vitamines terpéniques Le lipoprotéines Les chylomicrons Les VLDL (very low density lipoprotein) Les LDL (low density lipoprotein) Les HDL (high density lipoprotein) Deux caractéristiques physiques

6 6 Table des matières 9.6 Questions à choix multiples Acides aminés et protéines Généralités Les acides aminés (protéiques) Acides aminés aliphatiques hydrophobes Acides aminés alcools Acides aminés soufrés Acides aminés acides Acides aminés amides Acides aminés basiques Acides aminés aromatiques Propriétés physiques des acides aminés Polarité Propriétés électriques Les protéines Les peptides Structure primaire Structure secondaire Structure tertiaire Structure quaternaire Propriétés physico-chimiques des protéines ph isoélectrique Solubilité Dénaturation des protéines Détermination du poids moléculaire Questions à choix multiples Questions à choix multiples IV Génome Généralités ADN Généralités Les expériences de Griffith Structure primaire de l ADN Structure secondaire Structure tertiaire Réplication de l ADN ARN Structure générale Survol de la transcripion Les différents types d ARNs Les ARNr Les ARNt (ou ARN 4S) Les ARNm Questions à choix multiples