5. Les interactions intermoléculaires. Questions fondamentales du chapitre 5:

Documents pareils
Leslie REGAD ; Gaëlle LELANDAIS. leslie.regad@univ- paris- diderot.fr ; gaelle.lelandais@univ- paris- diderot.fr

CHAPITRE 3 LA SYNTHESE DES PROTEINES

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

Séquence 2. L expression du patrimoine génétique. Sommaire

Combinaison de modèles phylogénétiques et longitudinaux pour l analyse des séquences biologiques : reconstruction de HMM profils ancestraux

Insulinothérapie et diabète de type 1

Détermination du besoin en protéines de la canette mulard en phase de démarrage :

Structure quantique cohérente et incohérente de l eau liquide

Plan du chapitre «Milieux diélectriques»

PARTIE I Compte pour 75 %

Molécules et Liaison chimique

Partie Observer : Ondes et matière CHAP 04-ACT/DOC Analyse spectrale : Spectroscopies IR et RMN

La reconnaissance moléculaire: la base du design rationnel Modélisation moléculaire: Introduction Hiver 2006

Tableau récapitulatif : composition nutritionnelle de la spiruline

ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

NUTRINEAL MC PD4 MONOGRAPHIE. Solution d acides aminés à 1,1 % pour la dialyse péritonéale. Solution pour dialyse péritonéale

Formavie Différentes versions du format PDB Les champs dans les fichiers PDB Le champ «ATOM» Limites du format PDB...

CENTRE INTERNATIONAL D ETUDES SUPERIEURES EN SCIENCES AGRONOMIQUES MONTPELLIER SUPAGRO THESE. Pour obtenir le grade de

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

TD DOSAGE DE PROTEINES ET ELECTROPHORESE : PARTIE THÉORIQUE BST1 SVT

Journée SITG, Genève 15 octobre Nicolas Lachance-Bernard M.ATDR Doctorant, Laboratoire de systèmes d information géographique

Partie 1. Addition nucléophile suivie d élimination (A N + E) 1.1. Réactivité électrophile des acides carboxyliques et groupes dérivés

Production de Protéines d Organismes Unicellulaires Cultivés sur Corn Steep Liquor et Evaluation Nutritionnelle de la Biomasse

INTRODUCTION À L'ENZYMOLOGIE

Contenu pédagogique des unités d enseignement Semestre 1(1 ère année) Domaine : Sciences et techniques et Sciences de la matière

Fiche professeur. Rôle de la polarité du solvant : Dissolution de tâches sur un tissu

DOSSIER SCIENTIFIQUE DE L IFN N 9 LES PROTEINES

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Univers Vivant Révision. Notions STE

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

OBJECTIFS. Savoir identifier les différents domaines des ondes électromagnétiques.

2 C est quoi la chimie?

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

Semestre 2 Spécialité «Analyse in silico des complexes macromolécules biologiques-médicaments»

LES SUBSTITUTIONS NUCLÉOPHILES EN SÉRIE ALIPHATIQUE S N 1 ET S N 2

Séquence 1. Glycémie et diabète. Sommaire

Bases moléculaires des mutations Marc Jeanpierre

IMMUNOLOGIE. La spécificité des immunoglobulines et des récepteurs T. Informations scientifiques

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

Chapitre 4 - Spectroscopie rotationnelle

Des molécules hydrophobes dans l eau

Activité physique et produits dérivés du soja : intérêts dans la prise en charge du stress oxydant associé au diabète de type 1

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Respiration Mitochondriale

CHIMIE ET ENVIRONNEMENT : LA «CHIMIE VERTE»

TP N 3 La composition chimique du vivant

1. Principes de biochimie générale. A. Bioénergétique et dynamique. a) Intro: Les mitochondries passent leur temps à fabriquer de l énergie.

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

L universalité et la variabilité de l ADN

SPECTROSCOPIE D ABSORPTION DANS L UV- VISIBLE

Etude théorique de Processus de Processus Photophysiques dans des Protéines Fluorescentes

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

TECHNIQUES: Principes de la chromatographie

5.5.5 Exemple d un essai immunologique

Séquence 4. La nature du vivant. Sommaire. 1. L unité structurale et chimique du vivant. 2. L ADN, support de l information génétique

GUIDE COMPLET SUR LES PROTÉINES COMMENT SÉLECTIONNER VOS PROTÉINES ET QUAND LES CONSOMMER. v3.0

Enseignement secondaire

Production d une protéine recombinante

Les liaisons intermoléculaires de l eau étudiées dans

Chapitre I- Le champ électrostatique. I.1.1- Phénomènes électrostatiques : notion de charge électrique

Exercices sur le thème II : Les savons

Transport des gaz dans le sang

Transport des gaz dans le sang

1 ère Partie : Concepts de Base

Sophie Guézo Alexandra Junay

Conception de Médicament

PHYSIQUE CHIMIE. Notions de première indispensables. Table des matières. pour la Terminale S 1 LE PHOTON 2 LES SOLUTIONS COLORÉES

Influence du milieu d étude sur l activité (suite) Inhibition et activation

- pellicule de fruits qui a un rôle de prévention contre l'évaporation, le développement de moisissures et l'infection par des parasites

Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

Les composites thermoplastiques

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

Physique : Thermodynamique

Le ph, c est c compliqué! Gilbert Bilodeau, agr., M.Sc.

Concours. Annales corrigées. 17 sujets d annales. Épreuves d admission

TRAVAUX PRATIQUESDE BIOCHIMIE L1

Compléments - Chapitre 5 Spectroscopie

CHAPITRE III /Glycémie-Diabète/ Le Diabète

La gestion de données dans le cadre d une application de recherche d alignement de séquence : BLAST.

PHYSIQUE Discipline fondamentale

Séquence 5 Réaction chimique par échange de protons et contrôle de la qualité par dosage

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

À propos d ITER. 1- Principe de la fusion thermonucléaire

De nouvelles molécules pour la séparation des Actlnides les picolinamides. Pierre - Yves CORDIER et Nicole CONDAMINES

Séquence 1. Reproduction conforme de la cellule et réplication de l ADN Variabilité génétique et mutation de l ADN

C est un mouvement plan dont la trajectoire est un cercle ou une portion de cercle. Le module du vecteur position OM est constant et il est égal au

Qu'est-ce que la biométhanisation?

COURS COLLÉGIAUX PRÉALABLES À L ADMISSION

Section «Maturité fédérale» EXAMENS D'ADMISSION Session de février 2014 RÉCAPITULATIFS DES MATIÈRES EXAMINÉES. Formation visée

DM n o 8 TS Physique 10 (satellites) + Chimie 12 (catalyse) Exercice 1 Lancement d un satellite météorologique

Etudier le diagramme température-pression, en particulier le point triple de l azote.

Des besoins du nouveau-né à son alimentation lactée

TD de Biochimie 4 : Coloration.

10 en agronomie. Domaine. Les engrais minéraux. Livret d autoformation ~ corrigés. technologique et professionnel

Transcription:

5. Les interactions intermoléculaires Questions fondamentales du chapitre 5: Qu est qui détermine l état d un composé (i.e. gaz, liquide ou solide) aux conditions normales? Quels sont les types de forces intermoléculaires? Chapitre 5: Les interactions intermoléculaires

Littérature Chapitre V Atkins et Jones: Principes de Chimie : Chapitre 5: Liquides et Solides Forces Intermoléculaires 5.1 La formation des phases condensées 5.2 Forces Ion-Dipôle 5.3 Forces Dipôle-Dipôle 5.4 Forces de London 5.5 La liaison hydrogène

Littérature Chapitre V Atkins and Jones: Chemical Principles, the Quest for Insight Chapter 5: Liquids and Solids Intermolecular Forces 5.1 The Formation of Condensed Phases 5.2 Ion-Dipole Forces 5.3 Dipole-Dipole Forces 5.4 London Forces 5.5 Hydrogen Bonding

Les interactions intermoléculaires - + monopôle monopôle ClO - 4 NH + 4 Interaction force relative ion - ion 1000 - δ+ δ- Ion - dipôle 100 monopôle CO 3 2- dipôle permanent molécule polaire H 2 O δ+ δ- δ+ δ- dipôle permanent dipôle permanent H 2 O H 2 O dipôle - dipôle 10 cas spécial: liaison hydrogène 100 Chapitre 5: Les interactions intermoléculaires

Les interactions intermoléculaires + δ- δ+ Interaction force relative ion - dipôle induit 10 monopôle dipôle induit Na + CH 4 δ+ δ- δ+ δ- dipôle dipôle induit 1-10 dipôle permanent dipôle induit H 2 O CH 4 δ- δ- δ+ δ+ dipôle instantané dipôle instantané CH 4 CH 4 dipôle instantané 1 dipôle instantané forces de London= Forces de dispersion Interaction van der Waals

Les interactions ion ion - + E = q 1 q 2 4πε 0 r Interaction coulombienne entre deux molécules chargées (ions). Energies typiques=250 kj mol -1 Chapitre 5: Les interactions intermoléculaires

Les interactions dipôle dipôle L interaction dipôle dipôle concerne les molécules qui contiennent des liaisons polaires, i.e. qui possèdent un moment dipolaire permanent (µ) r θ µ B µ A CH 3 Cl Les dipôles s alignent pour maximiser l interaction électrostatique en compétition avec l énergie thermique (rotation de la molécule) E AB = µ µ A B 3cos 2 θ 1 r 3 Les composés de molécules polaires ont des points de fusion et d ébullition plus élevés que ceux des molécules apolaires Energies typiques=2 kj mol -1 Chapitre 5: Les interactions intermoléculaires

Rappel: moments dipolaires permanents ΔEN > 0, liaison polaire: le doublet est plus proche de l atome le plus électronégatif Cl Dipôle Moments dipolaires en Debye 1 D = 3.33564*10-30 Cm µ = i qir i Addition vectorielle * CO 2 : 0 * CO: 0.112 * O 3 : 0.53 Cl * H 2 O gaz: 1.85 * HCN : 2.98 * cyanamide CN 2 H 2 : 4.27 * KBr: 10.41

L électronégativité selon Pauling Les liaisons H-F, H-O, H-N et H-Cl sont particulièrement polaires! Chapitre 5: Les interactions intermoléculaires

Liaison hydrogène ou pont hydrogène La liaison hydrogène se forme lorsque des atomes d hydrogène sont liés à l oxygène, l azote ou au fluor (H-F, H-O, H-N). C est l interaction intermoleculaire la plus forte (10% de la force d une liaison covalente) La liaison hydrogène est responsable des points de fusion et d ébullition anormalement élevés de H 2 O, HF, NH 3. La liaison hydrogène intermoléculaire: e.g. réseau de liaisons hydrogènes de l eau

Liaison hydrogène ou pont hydrogène Exemple de liaison hydrogène intramoléculaire

Forces typiques L énergie d un pont hydrogène peut être faible (1-2 kj mol 1 ) ou très forte (40 kj mol 1 pour l ion HF 2 ). énergies typiques: O H...:N O H...:O N H...:N N H...:O (29 kj/mol) (21 kj/mol) (13 kj/mol) (8 kj/mol)

La liaison hydrogène en biologie Les molécules biologiques contiennent de nombreux groupes polaires Les protéines: Une protéine, est une macromolécule composée d une chaîne (ou séquence) d acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. acide aminé 20 R différents 20 acides aminés accepteur de liaison hydrogène donneur de liaison hydrogène Liaisons peptidiques

L-Alanine (Ala / A) L-Arginine (Arg / R) L-Asparagine (Asn / N) Acide L-aspartique (Asp / D) L-Cystéine (Cys / C) Acide L-glutamique (Glu / E) L-Glutamine (Gln / Q) Glycine (Gly / G) L-Histidine (His / H) L-Isoleucine (Ile / I) L-Leucine (Leu / L) L-Lysine (Lys / K) L-Méthionine (Met / M) L-Phénylalanine (Phe / F) L-Proline (Pro / P) L-Sérine (Ser / S) L-Thréonine (Thr/T) L-Tryptophane (Trp / W) L-Tyrosine (Tyr / Y) L-Valine (Val / V)

La liaison hydrogène en biologie Feuillet β Hélice α Les liaisons hydrogènes sont responsables de la structure secondaire des protéines

La liaison hydrogène en biologie Acides nucléiques par exemple l ADN: L acide désoxyribonucléique (ADN) est un polymère de bases désoxyribonucléiques, plus communément appelées nucléotides. Chaque nucléotide est constitué d'un groupe phosphate lié au désoxyribose, un sucre, lui-même lié à une base azotée. nucléotide 4 bases azotées adénine guanine thymine cytosine

La structure double hélice de l ADN Feuillet b Paires de bases Watson-Crick

Forces de London (dispersion) Les interactions de London sont dues à des interactions entre des moments dipolaires instantanés causées par des fluctuations de charges spontanées. Elles sont moins fortes que les interactions entre les dipôles permanents mais proportionnelles au nombre d électrons, au volume et à la polarisabilité E disp = α A α I I B 6 2( I + I ) r A B A B Energies typiques=2 kj mol -1 α: polarisabilité I: énergie d ionisation

Forces de London (dispersion) E disp = α α I A I B 6 2( I + I ) r A B A B α: polarisabilité I: énergie d ionisation

Interactions intermoléculaires

Résumé: interactions intermoléculaires Type d interaction Dépendance de la distance Énergie typique commentaire (kj/mol) ion-ion 1/r 250 Ions uniquement ion-dipôle 1/r 2 15 Ions et molécules polaires dipôle-dipôle Liaisons hydrogène 1/r 3 20 Molécules contenant O, N, F partageant un H. dipôle-dipôle 1/r 3 2 Molécules polaires statiques, alignées (solide, basse T) dipôle-dipôle 1/r 6 0.6 En rotation (gaz, haute T) London (dispersion) 1/r 6 <1 Tous les types de molécules

interactions intermoléculaires vs distance Les interactions entre deux ions diminuent moins vite avec la distance (1/r) que celles entre deux dipôles instantanés (1/r 6 )

À maitriser Prédire les forces relatives des interactions intermoléculaires. Identifier les molécules qui peuvent prendre part à des liaisons hydrogène. Expliquer d où viennent les forces de London et comment elles varient avec la polarisabilité et la taille d un atome ou d une molécule. Prédire l ordre relatif des points d ébullition ou de fusion de deux substances à partir de l intensité de leur forces intermoléculaires.