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Programme DS
DS 3 – 15 novembre 2014
Orbitales moléculaires (PC)
Orbitales moléculaires :
□ Identifier la symétrie s ou p d’une orbitale moléculaire à partir de sa représentation conventionnelle ou d’une surface d’iso-‐densité.
□ Proposer une représentation conventionnelle d’une orbitale moléculaire tenant compte d’une éventuelle dissymétrie du système.
□ Décrire l’occupation des niveaux d’un diagramme d’orbitales moléculaires (= peupler avec des électrons).
□ Donner la configuration électronique d’une molécule.
□ Interpréter un diagramme d’orbitales moléculaires obtenu par interaction des orbitales de deux fragments, fournies.
Approche orbitalaire de la réactivité des molécules organiques :
□ Utiliser les orbitales frontalières pour prévoir la réactivité nucléophile ou électrophile d’une entité (molécule ou ion).
□ Interpréter l’addition nucléophile sur le groupe carbonyle et la substitution nucléophile en termes d’interactions frontalières.
□ Comparer la réactivité de deux entités à l’aide des orbitales frontalières.
□ Justifier la régiosélectivité d’une réaction au moyen des orbitales frontalières.
Chimie organique (PC et PCSI)
En complément des programmes de DS précédents, quelques points qui joueront un caractère plus central au DS 3.
Composés carbonylés :
□ Expliquer qualitativement l’augmentation de l’électrophilie du groupe carbonyle par protonation de celui-‐ci.
□ Ecrire le mécanisme de l’acétalisation des carbonylés dans le sens de la formation de l’acétal et celui de l’hydrolyse.
□ Proposer des conditions expérimentales pour améliorer le rendement de cette réaction.
□ Justifier l’utilisation d’un acétal en tant que groupe protecteur.
Oxydo-‐réduction en chimie organique :
□ Identifier une oxydation ou une réduction de groupes caractéristiques.
□ Associer une demi-‐équation électronique à un couple oxydant/réducteur.
□ Déterminer le ou les produits d’oxydation d’un alcool selon sa classe.
□ Identifier le produit de l’oxydation de Lemieux-‐Johnson sur un dérivé éthylénique.
□ Identifier le produit de l’action du tétrahydruroborate de sodium NaBH4 sur un composé carbonylé.
Spectroscopies IR et RMN 1H :
□ Établir ou confirmer une structure à partir de tables de données spectroscopiques (nombres d’onde, déplacements chimiques, constantes de couplage).
□ Justifier la multiplicité d’un signal (couplages AX ou AMX) en RMN 1H.
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Additions nucléophiles suivies d’élimination :
□ Comparer les réactivités électrophiles des acides carboxyliques, chlorures d’acyle, anhydrides d’acide, esters, amides, les aptitudes nucléofuges des groupes partants dans les molécules correspondantes et en déduire l’importance de l’activation du groupe carboxyle.
□ Proposer et/ou analyser différents moyens d’activation d’un groupe carboxyle.
□ Expliquer comment obtenir un bon rendement de synthèse d’ester à partir d’un alcool et d’un acide carboxylique.
□ Justifier le choix des conditions opératoires retenues pour la synthèse des amides.
□ Utiliser la formation des esters et des amides dans le cadre d’une stratégie de synthèse nécessitant la protection d’un groupe hydroxyle ou d’un groupe amino.
□ Justifier le choix des conditions opératoires d’hydrolyse d’un ester ou d’un amide.
□ Ecrire les mécanismes réactionnels limites des réactions suivantes : Estérification à partir d’un acide carboxylique
Formation d’un ester ou d’un amide à partir d’un chlorure d’acyle Formation d’un ester ou d’un amide à partir d’un anhydride d’acide Hydrolyse acide d’un ester ou d’un amide
Hydrolyse basique d’un ester ou d’un amide
Autour du TP n°3 : cinétique chimique
Pour cette partie, il y aura une partie de diagnostic avec des questions simples, et un problème.
Loi de vitesse d’une réaction :
□ Faire la différence entre :
La vitesse d’une réaction,
La vitesse de formation d’un constituant La vitesse de disparition d’un constituant
□ Déterminer la vitesse de réaction à différentes dates en utilisant une méthode numérique ou graphique.
□ Définir le temps de demi-‐réaction.
□ Déterminer un ordre de réaction à l’aide de la méthode différentielle ou à l’aide des temps de demi-‐réaction.
□ Confirmer la valeur d'un ordre par la méthode intégrale dans le cas d’un ordre 0, 1 ou 2 lié à un unique réactif, ou en se ramenant à un tel cas par dégénérescence de l'ordre ou conditions initiales stoechiométriques.
□ Ecrire la loi d’Arrhénius. Nommer les termes et leur associer une unité.
□ Déterminer la valeur de l’énergie d’activation d’une réaction chimique à partir de valeurs de la constante cinétique à différentes températures.
□ Exploiter des données de mesures physiques (absorbance, conductivité, pression, …) pour déterminer la concentration d’une espèce et/ou valider un ordre de réction.
Modélisation microscopique (établissement de la loi de vitesse à partir d’un mécanisme postulé) :
□ Définir les termes suivants : Actes élémentaires, Molécularité,
Intermédiaire réactionnel, Etat de transition.
□ Distinguer l’équation chimique symbolisant une réaction chimique de l’équation traduisant un acte élémentaire.
□ Exprimer la loi de vitesse d’un acte élémentaire.
□ Reconnaître les conditions d’utilisation de l’approximation de l’étape cinétiquement déterminante ou de l’état quasi-‐
stationnaire.
□ Établir la loi de vitesse de disparition d’un réactif ou de formation d’un produit à partir d’un mécanisme réactionnel simple en utilisant éventuellement les approximations classiques (AEQS et AECD).
