Cours de chimie et physique pour terminale S - CLC Leçons détaillées

Cours de tleS – Sélectivité en chimie organique – Terminale S Le problème de la sélectivité en chimie organique se pose dans un grand nombre de synthèses organiques. Qu’est-ce que la sélectivité ? La sélectivité en synthèse organique intervient dès lors que l’on utilise des composés polyfonctionnels. Les composés polyfonctionnels sont des molécules qui contiennent plusieurs groupes caractéristiques : ces groupes peuvent être identiques (exemple : le glycérol) ou différents (exemple : la glycine). Le problème de la sélectivité se…

Cours de tleS – Chimie durable respect de l environnement – Terminale S Certaines réactions chimiques nuisent à l’environnement de même pour certaines espèces obtenues par synthèse. Toutes atteintes à l’environnement incitent l’Homme à aller vers une chimie durable, une chimie qui garantit le respect de l’environnement. Chimie durable, respect de l’environnement L’objectif est de concevoir des synthèses qui réduisent, voir élimine l’utilisation ou la formation de substances néfaste pour l’environnement. Pour limiter la production de déchets, une synthèse doit…

Cours de tleS – Techniques utilisées lors d une synthèse – Terminale S Le choix d’une technique de synthèse, parmi toutes celles possibles pour obtenir une espèce, se fait selon des critères comme la facilité de mise en œuvre du protocole, le coût, le rendement attendu, le respect de l’environnement ….. Paramètres expérimentaux La réussite d’une synthèse est assurée par le respect des paramètres expérimentaux précisés par le protocole. Ce sont généralement : La température, qui influe sur la faisabilité…

Cours pour la tleS – Espèces mises en jeux dans une synthèse – Terminale S L’objectif d’une synthèse organique est d’obtenir une espèce chimique (après une ou plusieurs transformations). Pour la mener à bien, on dispose d’un protocole indiquant les différentes opérations à réaliser, les paramètres expérimentaux et les quantités des espèces mises en jeu. Rôle des différentes espèces Les réactifs sont les espèces que l’on souhaite faire réagir entre elles pour les transformer en produits. Ces composés apparaissent dans…

Cours de tleS – Dosages par titrage – Terminale S Un dosage consiste à déterminer la quantité d’un composé X dans un système. Si le système est solide, on cherche généralement à mesurer le pourcentage (massique ou molaire) de X dans le solide. Si le système est liquide, on cherche usuellement la concentration Cx de X. Principe Un dosage par titrage direct est un dosage utilisant une transformation chimique. On effectue un dosage par titrage direct lorsqu’on fait réagir le…

Cours de tleS – Dosages par étalonnage – Terminale S Un dosage consiste à déterminer la quantité d’un composé X dans un système. Si le système est solide, on cherche généralement à mesurer le pourcentage (massique ou molaire) de X dans le solide. Si le système est liquide, on cherche usuellement la concentration Cx de X. Grandeurs dépendant de la concentration L’absorbance A (sans unité) d’une substance X mesure l’absorption de la lumière par X. elle vérifie la loi de…

Cours de tleS – Solution tampon – Terminale S Le pH d’une solution tampon ne varie presque pas et ce malgré 1’ajout modéré de base ou d’acide ou d’eau lors d’une dilution. Solution tampon Définition: Une solution tampon est constituée d’un acide faible et de sa base conjuguée dans des concentrations assez proches. Le pH d’une solution tampon est donc voisin du pKa de ce couple. Les solutions tampon jouent un rôle fondamental en biologie. Les liquides physiologiques sont tamponnés….

Cours de tleS – Réactions d échange de proton – Terminale S Une réaction acido-basique implique deux couples acide-base. L’acide HA d’un couple (éventuellement l’eau) échange un proton avec la base B- d’un autre couple (éventuellement l’eau). Définition du pH Par définition, le pH d’une solution est lié à la concentration molaire en ions oxonium (ou hydronium) H.O+, par la relation : Le pH d’une solution aqueuse est compris entre 0 et 14. Le pH se mesure à 1’aide d’un…

Cours de tleS – Acides et bases – Terminale S La fonction logarithme décimal ne doit pas être confondue avec le logarithme népérien (noté ln). Sa fonction réciproque est , c’est-à-dire que Pour une réaction : à un avancement de x, il a disparu ax mol de A, bx mol de B et il est apparu cx mol de C. Les acides et les bases Un acide: Un acide est une espèce chimique (molécule ou ion) capable de libérer un…

Cours pour la tleS – Stéréoisomérie de configuration – Terminale S Des stéréoisomères sont des composés ayant la même formule brute, la même formule développée plane, mais des structures spatiales différentes. Enantiomérie Deux énantiomères sont des molécules qui sont images l’une de l’autre par un miroir plan et non superposables. Ils sont liés par une relation d’énantiomérie et sont toujours chiraux. Un composé possédant un seul carbone asymétrique peut uniquement exister sous formes de deux énantiomères. Un mélange racémique est…

Cours de tleS sur la chiralité des molécules – Terminale S Une molécule est chirale si elle n’est pas superposable à son image dans un miroir (ou image spéculaire). Inversement, une molécule est achirale quand elle est superposable à son image dans un miroir plan. Une molécule possédant un plan de symétrie est toujours achirale, car elle est nécessairement superposable à son image spéculaire. Carbone asymétrique Un atome de carbone est appelé atome de carbone asymétrique si, et seulement si,…

Cours sur la tleS – Conformations des molécules organiques – Terminale S Les molécules ne sont pas rigides. Sur un modèle moléculaire comme celui de l’éthane, on peut aisément effectuer des rotations autour de la liaison C – C des deux groupes méthyle l’un par rapport à l’autre. On obtient ainsi diverses dispositions dans l’espace des atomes d’une même molécule. Celles-ci ne diffèrent que par une rotation autour d’une liaison simple : ces différentes positions sont appelées conformations de la…

Cours de tleS – Représentation des molécules organiques – Terminale S Dans les molécules, les atomes de carbone, d’azote et d’oxygène s’entourent de quatre doublets de manière à respecter la règle de l’octet. En revanche, l’atome d’hydrogène n’établit qu’une seule liaison : c’est la règle du duet. Les doublets d’un carbone impliqué dans quatre liaisons simples se disposent spatialement selon une géométrie tétraédrique. Formule brute Cette formule tient uniquement compte du nombre d’atomes de chaque élément qui composent la molécule….

Cours de tleS – Aspect microscopique des transformations – Terminale S L’électronégativité caractérise l’aptitude d’un atome à attirer les électrons des liaisons covalentes dans lesquelles il est engagé. Plus un atome est électronégatif, plus sa capacité à attirer les électrons est importante. Aspect microscopique des transformations Sites donneurs et accepteurs de doublets: Une liaison covalente est polarisée si elle relie des atomes d’électronégativités différentes. L’atome le plus électronégatif porte une charge partielle négative (notés –δ) et l’atome le moins électronégatif…

Cours de tleS – Aspect macroscopique des transformations – Terminale S Lors d’une transformation chimique, certaines espèces sont converties en de nouvelles espèces. Au niveau macroscopique, toute transformation se représente par une réaction, dont l’équation-bilan indique la nature des réactifs et des produits. Aspect macroscopique des transformations Nature des transformations: Lors d’une transformation chimique, on peut intervenir sur le groupe fonctionnel (groupe caractéristique) et le modifier. Exemple : on peut réaliser l’oxydation du propanol en acide propanoïque à l’aide de…

Cours pour la tleS sur la catalyse – Terminale S Il existe des substances chimiques, appelées catalyseurs, elles permettent d’accélérer une réaction chimique et de diminuer ainsi sa durée. Catalyse ou catalyseurs Un catalyseur est une substance chimique qui accélère une transformation chimique naturellement possible. En augmentant la vitesse d’une réaction chimique, un catalyseur réduit la durée de cette dernière sans modifier le bilan de matière final. La réaction est dite catalysée. Le catalyseur n’apparaît pas dans l’équation-bilan de la…

Cours de tleS sur la cinétique des réactions – Terminale S L’avancement chimique x, en moles, relie les variations des quantités de matière des réactifs et de produits au cours d’une réaction. C’est la quantité initiale du réactif limitant, c’est-à-dire celui qui s’épuise le premier, qui détermine la valeur finale de l’avancement chimique. Transformations lentes et rapides Une transformation est rapide si elle semble achevée dès que les réactifs sont en contact. Une transformation est dite lente si elle n’est…

Cours sur les spectres RMN du proton – Terminale S Certains noyaux peuvent absorber des radiations électromagnétiques à une fréquence donnée lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique. Cette fréquence est appelée fréquence de résonance et ce phénomène est désigné sous le nom de résonance magnétique nucléaire RMN. La résonance magnétique nucléaire RMN Certains noyaux d’atome peuvent posséder un spin nucléaire. De manière imagée, on peut voir le spin comme une rotation d’une particule sur elle-même. Lorsqu’un tel noyau est…

Cours de tleS – Spectres infrarouges – Terminale S Un spectre infrarouge permet d’identifier les liaisons présentes dans un composé organique. Il est composé de bandes d’absorption qui peuvent être : Intenses ou faibles, larges ou fines. Utilisation pour l’identification de liaisons Un spectre IR donne l’évolution de la transmittance T (pourcentage de l’intensité lumineuse transmise) en fonction du nombre d’onde σ (en cm-1). Il se présente sous la forme d’une série de plusieurs bandes d’absorption et est caractéristique de…

Cours de tleS – Spectres UV- visibles des espèces colorées – Terminale S Une liaison hydrogène s’établit entre un atome d’hydrogène porté par un atome très électronégatif (F, O, N et Cl) et un autre atome très électronégatif. La spectroscopie fournit des informations sur la structure des espèces chimiques. Les spectroscopes UV-visibles, IR et RMN sont des spectroscopies d’absorption. Les objectifs de ce chapitre : Présenter les spectres UV-Visibles de molécules : décrire le dispositif expérimental et interpréter les spectres…