L 1 Sciences de la Vie

(1)

li UNIVERSITÉ DE TOULON

UFR Sciences et Techniques

Année universitaire 2016

I

2017 Session 1

L 1 Sciences de la Vie

Sujet de Biologie cellulaire (B11)

RAPPEL : LES MACHINES A CALCULER ET LES TELEPHONES PORTABLES NE SONT PAS AUTORISES.

ATTENTION A LA REDACTION EN TOUTES LETTRES ET A L'ORTHOGRAPHE

!

Durée de l'épreuve : 2 heures

Ce sujet comporte 2 pages (recto-verso)

- PARTIE COURS (QUESTIONS

I

A

IV)-

(NOTATION SUR

13

POINTS)

1- (4 points)

Quels sont les 2 mécanismes d'entrée du O-Glucose dans les érythrocytes humains que vous connaissez? Pour répondre à cette question,

..

1.1- Donner un nom le plus complet possible à chaque mécanisme, 1.2- Faire un schéma (en 1 étape) de chaque mécanisme,

1.3- Tracer l'allure des courbes de vitesse d'entrée du D-Glc en fonction de la concentration extracellulaire en D-Glc pour chaque mécanisme,

1.4- Donner l'équation correspondant à chaque courbe en définissant,

lorsque cela est nécessaire, les paramètres importants,

(2)

11- (3 points)

11.1- Donnez un nom à chaque étape du cycle infectieux lytique d'un bactériophage.

11.2- Donner un nom à chaque étape de la phagocytose.

111- (3 points)

111.1- Schématiser les couches minimales de l'enveloppe d'une bactérie Gram-positive et celles d'une bactérie Gram-négative. S'agit-il de cellules procaryotes ou eucaryotes ?

111.2- Schématiser un desmosome (légende pour les différents composants).

IV- (3 points)

La pompe Na+-K+ est dite électrogénique. Expliquer pourquoi en résumant son fonctionnement.

- PARTIE TD

{QUESTIONS

V

A

VII) - (Notation sur 7 points)

Remarque : Des réponses brèves et donc précises sont demandées pour chaque question.

V- (2 points)

Soit une population de cellules eucaryotes dont 100% des cellules parcourent le cycle cellulaire. Le temps de génération de ces cellules est de 20 heures.

Dans cette population, le pourcentage de cellules en mitose est à tout instant de 10%.

V.1- Quel est le pourcentage de cellules en phase Go?

(3)

V.2- Par quelle technique a-t-on pu déterminer le pourcentage de cellules en mitose ?

V.3- Calculer la durée de cette phase.

VI- (2 points)

Soit une glycoprotéine membranaire de masse moléculaire 180 kDa. Cette dernière est traitée par une glycosidase ( enzyme supprimant la partie oligosaccharidique) avant d'être analysée en SOS-PAGE. La partie glucidique de la protéine ayant une masse de 30 kDa, représenter sur un gel d'électrophorèse les 2 pistes correspondant, l'une au dépôt de la glycoprotéine (piste A) et l'autre au dépôt de cette glycoprotéine après le traitement enzymatique (piste B).

Préciser le nom, en lien avec la(les) localisation(s) possible(s) au niveau de la membrane de la (les) glycoprotéine(s) membranaires pouvant correspondre à cette description.

VII- (3 points)

Des cellules en culture possédant à leur surface des récepteurs de la transferrine sont incubées à 4 ºC avec de la transferrine marquée radioactivement au

⁵⁹

Fe.

Vll.1- Etant donné le marquage de la protéine utilisé, sous quelle forme se trouve-t-elle ?

Vll.2- Pourquoi a-t-on placé les cellules à 4ºC? (Indication : la fluidité des membranes dépend de la température).

Après lavage des cellules, la radioactivité restant liée aux cellules est mesurée. Elle ne dépasse pas une valeur limite même si l'on augmente la concentration en transferrine marquée.

Vll.3- Donner l'allure de la courbe de la quantité de radioactivité par culture cellulaire en fonction de la concentration de transferrine radioactive dans le milieu. Commenter cette courbe.

Vll.4- Si les cellules sont placées à 37ºC, par quel mécanisme va entrer

la transferrine ?

(4)

Examen B12 Physiologie Humaine-1ère session Licence Sciences de la Vie 1èr• année

Année Universitaire 2016-2017

- Aucun document ni support n'est autorisé -

• Concernant la Partie EXERCICES : Répondre sur le sujet. DONC laisser celui-ci dans la copie à la fin de fépreave ,!

Partie Cours (10 pts)

Question I

Expliquer le principe de la perfusion pulmonaire au cours des échanges gazeux respiratoires.

Question II

Donner la structure de l'hémoglobine. Préciser le nombre maximal de molécules d'02 qu'une hémoglobine est capable de fixer.

Question ^III

Qu' est-ce que le péricarde ? Décrire sa structure, puis nommer les différentes tuniques constituant la paroi du cœur.

Question IV

Ecrire la formule de calcul de la pression artérielle mayenne, puis définir précisément chacun de ses paramètres.

Question V

Quelle est la combinaison alimentaire permettant ^àun(e) végétarien(ne) de bénéficier de tous les acides aminés essentiels dans son alimentation. Donner quatre exemples culinaires de cette combinaison.

Question VI

Comment se déroule I' absorption des acides gras et du glycérol provenant de la digestion des graisses par I' intestin grêle.

Question VII

Quelles sont les hormones digestives ? Comment agissent-elles ?

Question VIII

Nommer les composés azotés toxiques que les reins doivent absolument excréter. Quel est le déchet fluide via lequel ces composés sont excrétés ? Décrire aux travers de quelles voies excrétrices ce déchet fluide se forme et est acheminé (dans un ordre chronologique).

4

(5)

Partie Exercices (10 pts)

Exercice I

Sur la figure ci-dessous, nommer les artères désignées par un trait de repère :

Exercice II

Compléter le tableau ci-dessous (encadrés gris) :

VITAMIN ES SOURCE FONCT ION SYMl"T ()ME S US À l.fUR DEfla ENQ

Vitamine 81, thiamine Vitamme Il,, riboflavine Niacine

(nicotinamide, acid e niootinìque ) Vitamine B., pyridoxine Acide pantolhénique

Foie, levure, bactérie du tractus dige,lif

Vitamine Bu, oobalamJne Foie, viande, produils laiœrs, œufs

Acì de folique Ugumes. œufs, foie, grames Agrumes, tom.ales,

pommes de œrre U¡,osolubles

Foie, h!gumes, graines, leYure Produits laitiers, abals,

œum, légumes verts Viande, foie, levure, volaille

Foie, œu&, levure

n!tinol Fruits, légumes, foie, ---~ produitslaitier.o ____ calci~ol

Vitamine E, tocophé rol Viande, produits laitiers, graines

énadione Bactéries intestinales, foie

Coe,,zym e de la respiration œllulaire (FAD, FMN}

Coenzyme du métabolisme œllulaire (NAD, NADP) Coenzyme du métabolisme

des acides aminés

!'n!9e<i t dans le oœnzyme A l'réienl dans les coenzymes Coenzyme dans la synthèse des acides

aminés et des~ et dans la formation des globules rouge¡

Coenzyme dans la formation de l'hàne et des nucléotides Facilile la formation des tissus

oonjoncti&, prévient l'oxydation des OOI\Stituants œllulaires

Béribéri. perœ d'appétit, fatigue Usions de la oouurússure des lèvres,

irritation des yeux, 16,ions de la peau Pellagre, lésions de la peau, dianhée,

perturbations mentales

Anémie, ralentissement de la croi,sance, léoions <ie la peau, oonvulsims Troublm des surrénales

el de la reproduction

Troubles denniq-, pene ^decheveux

Scodrut. ma uvaise cicatrisation~

croissance œaeuse ralen~

Dans les pigments de la vision Mauvaise vision nocturne ,

!sons des membranes muqueu ...

Ab!ccplion du calcium el du phosphore Rachiöame Entretien des muscles,

p,ëv;ent l'oxydation des constituants cellulaires

Problèmes de coogulalion (chez le nouveau-né)

2

s

(6)

Exercice III

Donner un titre à la figure ci-dessous. Indiquer où s'accomplissent les diverses fonctions de cette structure, en coloriant les flèches ainsi que les cercles correspondants dans la légende. Montrer I' emplacement du tube contourné distal, du tubule contourné proximal, de I' anse du néphron, de la capsule glomérulaire, du glomérule et du tubule collecteur.

Légen de

o o o o o

Formation du filtrat Réabsorption des acides aminés et du glucose Sécrétion tubulaire Région qui réagit le plus à l'action de l'ADH Région qui réagit le plus à l'action de l'aldostérone

3

6

(7)

Examen B12 Physiologie Humaine-2ème session Licence Sciences de la Vie 1 m année

Année Universitaire 2016-2017

-Aucun document, ni support (dont calculatrice), n'est autorisé-

• Pour la Partie EXEROCES : Répondre sur le sujet et laisser celui-ci dans la copie à la fin de l'éJ?reuve f

Partie Cours (10 pts) Question I

Expliquer l'influence du degré de saturation de l'hémoglobine et du pH sanguin sur l'affinité de l'hémoglobine pour 1'02, lors du transport sanguin de celui - ci.

Question II

Quelle différence existe t - il entre I' alcalose métabolique et I' alcalose respiratoire lors des échanges gazeux respiratoires ?

Question III

Décrire le trajet du sang au travers du cœur.

Question IV

Comment le système rénine - angiotensine agit- il en cas d'hypertension?

Question V

Quelle est la combinaison alimentaire permettant à un(e) végétarien(ne) de bénéficier de tous les acides aminés essentiels.

Donner quatre exemples culinaires de cette combinaison.

Question VI

Donner la structure du tube intestinal.

Question VII

Selon quel phénomène le bol alimentaire traverse t - il I' œsophage pour atteindre I' estomac ? Justifier votre réponse.

Question VIII

Citer, dans I' ordre chronologique, les voies excrétrices traversées par le fluide urinaire, jusqu'à la formation de I' urine.

Quels sont les rôles de I' excrétion ?

f

(8)

Partie Exercices (10 pts) Exercice I

Cocher les cases appropriées dans le tableau ci-dessous, de façon ^àindiquer les changements occasionnés par les mouvements du diaphragme :

Mouvement

du diaphragme Changements l

Volume interne Pression Volume Direction ^ì

du thorax intrathoradquc du poumon de l'air

I

(Î = augmentation)

î

^J.

î

J.

î

J. Darn, le I lors du

CJ. = diminution) poumon poumon

Contraction, abaissement Détente, élévation

- -

Exercice Il

Donner un titre ^àla figure ci-dessous. Identifier les structures désignées par un trait de repère et colorier celles indiquées dans la légende :

Légende

Q

^Œsophage

Q

Foie

Q

Gros intestin

Q

Pancréas

Q

Glandes salivaires

Q

Intestin grêle

Q

^langue

Q

Uvule palatine

2

(9)

Exercice ill

Indiquer le terme qui n'a pas sa place dans les séries A ^àH. Justifier brièvement votre réponse.

A - Glomérule Capillaires péritubulaires V aisseau sanguin Tubule collecteur

B - Pyramide médullaire Glomérule Pyramide rénale Tubule collecteur

C - Hypothalamus ADH Aldostérone Barorécepteurs

D - Capillaires péritubulaires Réabsorption Glomérule Vaisseaux ^àbasse pression

E - Néphron Tubule contourné proximal Tubule contourné distal Tubule collecteur

F - Glomérule Sécrétion Filtration (+) PA

G - Capsule glomérulaire Podocyte s Anse du néphron Glomérule

H-ADH (-) PA (+) Volume sanguin (+) Réabsorption d'eau

3

9

(10)

li UNIVERSITÉ

DE TOULON U.F.R. Sciences et Techniques

Année universitaire 2016-2017

Licence

1ère

année de Physique-Chimie-Math-Biologie

- METHODES ET NOMENCLATURE (C122)- SESS10N2

P. Merdy, F. Marsal

Durée de l'épreuve : 2 heures. Ce sujet comporte 7 pages.

L'usage de la calculatrice est interdit. Aucun document n'est autorisé.

Un feuillet réponse est fourni afin de répondre directement dans les espaces prévus.

PARTIE I- CHIMIE ORGANIQUE (lb)

EXERCICE 1 {/12)

20 points

I - Préciser la fonction principale de chacune des molécules ci-dessous

2- Donner le nom des molécules ci-dessous selon la nomenclature IUPAC. On numérotera à chaque fois Ia chaîne carbonée principale.

3- Pour les molécules concernées, précisez s'il s'agit d'une amine primaire, secondaire ou tertiaire.

4- Pour la molécule b, justifiez le choix de la chaîne principale et le sens de numérotation 5- Proposer en plus un nom usuel pour la molécule a.

a) b)

H

~ N...,__

c)

d)

- e ;,º 1/

CH-C- H-C - I "

Cl OH

OH I

e)&O

_f)

---~

.À

o

(11)

EXERCICE 2 (18)

I-Représentez les formules semi-développées des molécules suivantes et préciser pour chacune d'elles la fonction principale.

a) acide 6-oxo-5-hydroxy-oct-3-énoïque b) 5-bromo-3-(1-iodoéthyl)hexan-2-one c) trans 2-aminocycloprop-2-énol d) but-3-ynoate de 3-méthylpropyle e) 3-oxohexanal

t) 2-éthénylphénol

PARTIE II- CHIMIE MINERALE (lb) 20 points

l. Donner la formule chimique des cations suivants: fer (II), chrome (Ill), lithium, ammonium.

2. Donner la formule chimique des anions suivants:

Sulfite, hydrogénocarbonate, nitrite, dihydrogénophosphate

3. L'élément hydrogène peut donner, soit un cation, soit un anion. Ecrire la formule et donner le nom de chacun d'eux.

4. Donner, successivement, la formule du sel cristallisé, la formule du sel en solution aqueuse.

+ - Exemple: chlorure de sodium, NaCl, Na

+

Cl .

Nitrate de chrome (III), sulfate de fer (III), carbonate de potassium, sulfure de sodium, permanganate de cobalt (Il), hypochlorite de calcium, bromure d'ammonium, perchlorate de magnésium.

5. A partir de la formule du sel cristallisé, en donner le nom et indiquer clairement quels sont les ions qui le composent (anion et cation): NaI, Ba(HC03)2, Fe2(S03)3, CaS, Ca'2, Ca3(P04)2

6. Préciser le nombre d'oxydation de l'élément brome, Br, appartenant à la famille des halogènes, dans les molécules et ions suivants, dont on donnera le nom : Br2, Br-, BrO/

7. Donner le nom, et la formule chimique de deux acides -un hydracide et un oxacide- fréquemment utilisés au laboratoire. Chaque acide sera mis en solution dans l'eau et on précisera la formule et le nom du cation et de l'anion qui se forment au contact de l'eau.

(12)

ANNEXES

ORDRE DE PRIORITE DES FONCTIONS ORGANIQUES

Acide carboxyi,que

Anhydnde

d'acide Ester Halogénure d'aode

Amide Nitrile Aldéhyde Cétone Alcool Thiol

Amine I Amine li Am ine lii

ordre de priorité croissante

TABLEAU DE CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMI UES

~

.---

H He

H droaène Hélium

3 • ⁵

'

⁷

•

⁹ ¹⁰

Li Be B c ^N o ^F ^Ne

lithium Bér Ilium 80<• Carbone Azo,e üeucène Fluor Néon

11 12 13

" ¹⁵ " ¹⁷ ¹⁸

Na Mg Al Si

^p

s ^Cl ^Ar

Sodium Mannésium Aluminium Silicium Phosnhore Soufre Chlore Aroon

19 'º ²¹ " ²³ ,. 25

" ²⁷

"

²⁹ ³⁰ ³¹ ³² ³³ ^" ³⁵ ^"

K Ca Sc Ti

V

Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Potassium Calcium Scandium Titane Vanadium Ctvome Manaanèse Fe, Coball Nickel Cuivre Zinc Gallium Germanium Arnnic Sf'linium e,ome K" Ion

37 38 39

..

_" _" _"

..

^., _" ⁴⁷

•• ..

⁵⁰ ⁵¹ ⁵² ⁵³ ⁵⁴

Rb Sr

^y

Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Rubidium Strontium y,,.,.,_ _Zirconium _Niobium _MolubdèneTechnétium Ruthénium Rhodium Palladium Aroent Cadmium Indium Etain Antimoine T'i'llure Iod, Xénon

55 ,. 72 73

" ⁷⁵ " ⁷⁷ ⁷⁸ " ⁸⁰ ⁸¹

.,

_"

_••

65 66

Cs Ba

Hf

Ta w ^{Re Os}

Ir Pt

Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Césium Bilr um Hafnium Tantale Iuncstêne Rhénium Osmium Iridium Platin• o, Mwcur• Thallium Plomb 8ismu1h Polonium Astat• Radon

67 66

Fr Ra

Francium Radium

57 56 59 'º "

"

^"

..

_"

..

_" ⁶⁶ ⁶⁹ ⁷⁰ ⁷¹

La Ce Pr

Nd

Pm Sm Eu Gd Tb

Dy

Ho Er Tm Yb Lu

Lanthan• Cérium Pruéodumto Néod me Prom~hium Samarium Euronium Gadolinium Ttorbium Duorosium Holmium E1bium Thulium Ytterblurn luté,ium

89 90 91

" " ⁹⁴ ⁹⁵ ⁹⁶ ⁹⁷ ⁹⁶ ⁹⁹ ¹⁰⁰ ¹⁰¹ ¹⁰² ¹⁰³

Ac Th Pa u

^Np

^Pu ^Am ^{Cm Bk} ^Cf ^Es ^{Fm Md} ^{No Lw}

Actinium Thorium Protactiniun Uranium Nto tunium Plutonium Américium Curium Berkélium Californium Eins1einium Fermium Mendéléviu Nobélium L.1wrencium

(13)

Feuillet Réponse : répondre directement aux emplacements prévus

PARTIE I - LES MOLECULES ORGANIQUE

Exercice 1;

a) Nom:

&

^OH Fonction principale :

NH

₂ h'

Nom Usuel:

Ne pas oublier de numéroter la chaine principale

Fonction principale :

Nom:

b)

Justifier la numérotation :

Ne pas oublier de numéroter la chaine principale

H

~ N"'-- c)

Nom:

Ne pas oublier de numéroter la chaine principale

d)

- ;,º 1/

CH-C-CH-C - I "

Cl Œi

Nom:

Ne pas oublier de numéroter la chaine principale

OH I

&º

e)

Nom:

Ne pas oublier de numéroter la chaine principale

---~

Fonction principale : t)

Nom:

,Ve pas oublier de numéroter la chaîne principale

(14)

Exercice 2

a) acide 6-oxo-5-hydroxy-oct-3-énoïque Fonction principale :

Structure:

b) 5-bromo-3-( 1-iodoéthyl)hexan-2-one Fonction principale :

Structure:

c) trans 2-aminocycloprop-2-ènol Fonction principale :

Structure:

d) but-3-ynoate de 3-méthylpropyle Fonction principale :

Structure:

e) 3-oxohexanal Fonction principale : Structure:

t) 2-éthénylphénol Fonction principale : Structure:

(15)

PARTIE II- LES MOLECULES MINERALES

l.

2.

Nom Formule chimique du Nom Formule chimique

CATION de l'ANION

a. fer (II) Sulfite

b. chrome (III) hydrogénocarbonate

c. lithium nitrite

d. ammonium dihydrogénophosphate

3.

Elément ANION CATION

Formule: Formule:

H

Nom; Nom;

Nom Formule chimique du sel cristallisé Ions en solution aqueuse Nitrate de chrome (III)

sulfate de fer (III)

carbonate de potassium

sulfure de sodium

.permanganate de cobalt (II)

hypochlorite de calcium

bromure d'ammonium

perchlorate de magnésium

4.

(16)

5.

Formule Chimique du sel Nom Ions en solution aqueuse

cristallisé Nal

Ba(HC03)2

Fe2(S03)3

cas

Cah

Ca3(P04)2

6.

Molécule ou ion Détails du Calcul ou justification Nombre d'oxydation de Br Br2

Br-

a-o, ^-

7. HYDRACIDE

NOM des acides choisis Formule chimique : (dans les deux

nomenclatures) Nom Modeme :

OXACIDE Formule chimique :

Nom Modeme :

Nom Ancien: Nom Ancien:

Réactions de

Dissociation dans l'eau

Noms des ions dissociés dans l'eau

(17)

• UNIVERSITÉ DE TOULON

U.F.R. 8ciences et Techniques

Année universitaire 2016-2017 27 juin 2017

Licence

^1ère

année de Physique-Chimie-Mathématiques-Sciences de la Vie

-ATOMISTIQUE (C121) - Session2 -

Durée de l'épreuve: 1,5 heure.

Le sujet comporte 5 pages numérotées de 1 à 5. Il vous appartient de vérifier en début d'épreuve que vous êtes en possession de l'intégrité du sujet. Aucune réclamation ultérieure ne sera reçue.

Répondre directement sur le sujet et le glisser dans la copie anonyme. Compter chaque feuille du sujet comme un intercalaire.

Toute réponse non iustifiée ne sera pas prise en compte dans la correction L'usage de la calculatrice est autorisé. Aucun document n'est autorisé.

Tableau périodique des éléments

r- 1

^,:o-

H 2 fS 14. t5 ~6

17

^He-

:J. _Li

•

_Be

• '"'e

^I

,. o ^,. ^••

B N F ·Ne

H

_Na ..

_Mg ^I>

•• .. ^...

^IT ^••

3 4 5 & 7 8 9

10

11 1í2

Al

^5¡ ^p

s

^Cl ^Ar

•• ^ca

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_!'"Br^)O

K

Ca

Sc Ti V Cr

Mn CD Cu

Zn Ge As Se Kr

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¹

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^., ..

Rb Sr y _Zr Nb Mo Tc Ru

Rh

Pd Ag Cd Xe

.. _Cs -

_Ba

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^Hf^~^Tâ

^,. ^w ^,. ^Re

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^Os ^..

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^, ^.Au ^.. ^••

^Hg

^...

^Tl^,..Pb l""Bi

...

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.. ^At

_.-_Rn

.,. ^fr

- ^Ra -

^Rf

^'ìib ^·s,

^,.,^Bh

- ^Hs ^''it ^,.,.

^D.s^I"^Rg^1,.,~

^Cn

^üut^!Uttq

^...•

^ÜÙp^Uuh

^...

^Üus

^. ^Uuc ^...

.. _''" _ce .. ^... ^, ^... ^,_

_·-_Eil

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_,..._Tb^i- ^,,. ^i-

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Utt ttl•"dff ^!Mlt1n

-

^D^La

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^.,^Pr

_..

^Nd

_..

^Pm,

.. ^Sm , ..

^6d ^Dy ^Ho ^Er^Tm^Yb ^Lu

'ëm

^[W ^...^Cf

^, ...

^,

..

^,

.. ·- ^. ..

Actin ^ArledH ^~

-

^Ac ^Th ^Pa

^u

^Np ^{Pu Am} ^Bk

^Es ^Fm

^Md

^'No

^Lr

18

Constantes d'écran individuelles selon Slater 1s 0,3

2s 2p 0,85 0,35 3s 3p 1 0,85 0,35

3d 1 1 1 0,35

4s 4p 1 1 0,85 0,85 0,35

4d 1 1 1 1 1 0,35

4f 1 1 1 1 1 1 0,35

Ss Sp 1 1 1 1 0,85 0,85 0,85 0,35

Sd 1 1 1 1 1 1 1 1 0,35

Sf 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,35

6s 6p 1 1 1 1 1 1 1 0,85 0,85 0,85 0,35 1s 2s2p 3s 3p 3d 4s4p 4d 4f Ss SQ Sd Sf 6s6p

électrons faisant écran

Données numériques

Constante de Planck : h

=

6,626. 10-³⁴J.s Célérité de la lumière : c

=

3. 10⁸m.s-¹ Charge élémentaire : e= 1,602.10-¹⁹C

(18)

Exercice 1 : Q.J est ions de cours et de synthèse (25 minutes).

La rigueur des explications et la qualité rédactionnelle seront prises en compte.

l. Quelles expériences successives ont permis la découverte de l'électron et de ses propriétés? On pourra s'aider de schémas pour décrire le matériel expérimental mais ils ne peuvent en aucun cas suffire. On n'oubliera pas d'indiquer les objectifs et les conclusions de chaque expérience.

2. Quelles sont les limites du modèle de LEWIS? On illustrera avec des exemples en faisant référence aux notions suivantes : VSEPR et propriétés magnétiques des molécules.

2

(19)

Exercice 2: A-opriétésdu tableau périodique, nombres d'oxydation et structures de Lewis (30 minutes)

l. Soit la colonne nº 15. Donner la structure électronique, à l'état fondamental, des atomes des deux premiers éléments de cette famille, Net P.

2. On donne les énergies de première ionisation en eV des éléments suivants (seconde période): C: 11,3 ; N : 14,5 ; O: 13,6; F: 17,4. Il existe une anomalie, laquelle et pourquoi? Proposer une explication.

3. Classer ces 2 éléments par ordre d'électronégativité croissante. Justifier.

4. Donner les 3 nombres d'oxydation les plus stables commun à Net P. On justifiera. En déduire la formule des 2 oxydes de phosphore les plus stables et les nommer.

5. Donner les nombres d'oxydation des éléments dans les composés ou ions suivants : PCh, N0_2, NIL¡+,

ro,'.

NO+.

3

(20)

6. Etablir la représentation de LEWIS des molécules et ions a,b,c,d ci-dessous, sans oublier de calculer les charges formelles si demandées. Préciser pour chaque élément s'il respecte la règle de l'octet et justifier s'il ne la respecte pas.

a-

trichlorure de phosphore PCh

b-

dioxyde d'azote N02

e- ion phosphate Po/· d- ion nitrosonium, NO+

Calcul des charges formelles de P et de chaque O Calcul des charges formelles de N et de O :

Exercice 3: Modèle de Sater, effet d'écran et énergie d'ionisation (35 minutes)

Soit l'élément bore B (Z=5):

l.

Indiquer la constitution en particules élémentaires de l'atome ¹¹B (isotope le plus abondant).

2. Donner la configuration électronique complète de l'atome B dans son état fondamental. On récisera la couche de valence.

Configuration électronique de B :

3. Soient les électrons 2s et 2p. Donner les valeurs des 4 nombres quantiques qui les caractérisent (pour les nombres quantiques non fixés, on donnera les valeurs possibles).

4. Calculer à l'aide des constantes d'écran individuelles de Slater les constantes d'écran globales respectives 025 et 02p relatives à un électron 2s et à un électron 2p de cet atome B, puis les charges nucléaires effectives Z*2^set Z*2p respectivement ressenties par ces électrons.

4

(21)

5. En déduire les énergies respectives E2p et E2^sde ces électrons de l'atome de bore dans le modèle de Slater.

6. On considère la transition d'un électron du sous-niveau 2s au sous-niveau 2p.

a. Quelle est l'énergie investie dans cette transition?

b. S'agit-il d'une absorption ou d'une émission d'énergie?

c. Calculer la longueur d'onde du photon associé à cette transition en précisant s'il est émis ou absorbé

7. Quel est l'ion hydrogénoïde du bore? Calculer l'énergie d'ionisation de cet ion hydrogénoïde.

5

(22)

U.F.R. SCIENCES &

TECHNIQUES

Année 2016-2017

Session 2 (juin 2017)

Licence de Biologie et de physique-chimie (1ère année) - Examen de "chimie organique 1" (C123) -

Durée del 'examen : 2 heures.

La calculatrice et les documents sont interdits

Exercice 1 ( 4 points, 1 points par QCM) 1- Quelles sont les propositions exactes

?

a) L'hybridation sp

³

de l'atome de carbone met enjeu trois électrons au total sur les sous-couches 1 s et 2p.

b) Dans l'éthane, la liaison cr (sigma) entre les deux atomes de carbone résulte du recouvrement axial de deux orbitales atomiques hybrides sp

².

c) Les liaisons

7t (

Pi) entre deux atomes de carbone sp résultent du recouvrement latéral de quatre orbitales atomiques sp, deux

à

deux, et dans des plans perpendiculaires l'un

à

l'autre.

d) Les liaisons résultant d'un recouvrement axial d'orbitales atomiques sont des liaisons sigma. Celles provenant d'un recouvrement latéral d'orbitales atomiques sont des liaisons

7t

(Pi).

e) Aucune réponse n'est exacte.

2- Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes

?

a) Dans la molécule de méthane, l'état d'hybridation sp ' du carbone justifie les angles de valence de 109º28min.

b) La triple liaison est constituée de d'une liaison

7t

(Pi) et de deux liaisons cr (sigma).

c) la liaison cr est moins solide que la liaison ît.

d) Une double liaison est constituée par recouvrement latéral de deux orbitales atomiques sp".

e) La double liaison C=C est plus courte que la simple liaison C-C.

f)

3- Soit les atomes de carbone (C), d'azote (N), et de chlore (Cl) : quelles sont les propositions exactes

?

a) A l'état fondamental, ils ne diffèrent que par le nombre d'électrons sur l'orbitale 3p.

b) Ils ne possèdent pas tous la même valence de 4.

c) Quel que soit son état d'hybridation, l'azote possède une orbitale atomique occupée par un doublet électronique.

d) Ils sont tous les trois capables d'acquérir un état d'hybridation sp

²•

e) Aucune réponse n'est exacte.

(23)

4- On considère la molécule de propyne, quelles sont les propositions exactes ?

a) Les longueurs des liaisons C 1-C2 et C2-C3 sont differentes.

b) Toutes les liaisons C-H sont des liaisons cr (sigma) résultantes d'un recouvrement axial d'orbitales atomiques sp

³

et s.

c) La liaison C 1-C2 est rigide, ceci est dû

à

l'existence de liaisons

7t

(Pi).

d) Tous les atomes sont dans le même plan et la molécule est figée.

e) Aucune réponse n'est exacte.

I Exercice 2 (4 points)

Soit

1

'acide aminé ci-dessous (alanine)

NH₂

HO,c'f ^cH,

1) Représentez cette molécule en projection de Fischer en précisant rapidement les règles de construction de ce mode de représentation

2) Donnez la configuration absolue de cette molécule et précisez rapidement votre démarche.

3) A quelle série (Dou L) appartient cet acide aminé? Justifiez votre réponse.

I Exercice 3 (4 points) Soit l 'érythrose ci-dessous

l) Représentez en projection de Fischer tous les stéréoisomères de cette molécule en précisant les relations d'isomérie entre les différents isomères.

2) Donnez les noms des glucides correspondants

à

ces isomères.

I Exercice 4 (8 points)

.2.b

(24)

Pour chacun des couples ci-dessous, indiquer:

1) la relation d'isomérie si elle existe ( énantiomérie, diastéréosiomérie ).

2) la configuration relative lorsqu'il y

a lieu.

3) la configuration absolue des carbones asymétriques.

C02H H

H3C H H3C C02H

a) _el

H CH3 H3C CH3

CH3 H

H OH

HO CH3 H CH3

b) et

H3C Cl H3C H

H Cl

C02H Br

e) et

"º",(

^H3C ^Br ^HO,G''~^HO ^CH3

d) et

H3C>=<CH3

Cl Br

(25)

li UNIVERSITÉ

s s u D

^TOULON

O VAR

Faculté des Sciences et Techniques Année 2016-2017 - 2ème Session

Aucun document autorisé Portables éteints Calculatrice autorisée

L1 810-PC-M-SI Epreuve Plll

Electrocinétique (6 points)

Un étudiant a monté en TP un générateur dont la f.e.m. est réglée à E = 48V pour alimenter quatre résistances R1

=

480 ; R2

=

800 ; R₃

=

500 et une résistance inconnue R4, sur une table de câblage en respectant le schéma électrique ci-dessous.

E

1) On lui demande de mesurer l'intensité délivrée par ce générateur. Refaire un schéma précisant la position et la façon de monter l'ampèremètre nécessaire à cette mesure.

2) L'ampèremètre affiche 500mA. Que peut-il déduire de la valeur de cette intensité ? En appliquant quelle loi ?

3) Exprimer la résistance équivalente au montage en fonction de R4 et calculer sa valeur.

4) En utilisant la division de courant, calculer l'intensité qui circule dans R4.

Optique I (2 points)

\JN _n1 ₂₎

^I)

I

3)

: I n~

I I

4)

5)

Un rayon incident tombe a la surface de séparation de deux milieux d'indices n ¹

=

1,6 et n2

= 5 .

Le rayon va se réfracter en s'éloignant ou en se rapprochant de la normale IN?

Le rayon d'incidence 0° est-il dévié ?

Calculer l'angle de réfraction correspondant à une incidence de 36°.

Calculer l'angle d'incidence correspondant

à

une réfraction de 89º Que se passe-t-il pour un rayon d'incidence 60°

?

Optique li (4 points)

l) Où doit-on placer un objet pour que son image à travers une lentille convergente (de distance focale image t' ) soit virtuelle '?

2) A quellet s] distancets) d'un objet faut-il placer une lentille divergente de distance focale f'"" - 6 cm pour obtenir une image de dimension double de celle de l'objet? Préciser la nature de l'objet.

3) On associe une lentille L1 de vergence -10 ò et de centre 01 à une lentille L~ de distance focale t~·

=

⁵

cm et de centre 02. La lentille L2 est située à 20 cm à droite de la lentille L1• Construire sur un même schéma les rayons issus d'un objet AB situé à 5 cm à droite de la lentille L1 permertant d'obtenir A1B1 (image de AB à travers L,) puis A'B' (image de A,B, à travers L~) [on recommande de prendre pour échelle horizontale /:2

J.

(26)

Mécanique (8 points)

1) Un cycliste s'est mis au défi de parcourir 120 km en moins de 4 heures, mais son circuit est très vallonné et il réalise qu'il lui a déjà fallu une heure quarante pour faire le premier quart du parcours.

Quelle devra être sa vitesse moyenne minimum sur le restant du parcours s'il veut réaliser son défi ? 2) Un cheval de trait tire un tronc d'arbre ayant une masse de 400 kg sur une pente légèrement descendante, inclinée de I Oº. La corde qui relic le tronc au cheval forme un angle 0=20º par rapport à la surface du sol. Les forces de frottement entre le tronc et le sol sont de la forme

f = -kv

où

v

représente la vitesse et k le coefficient de frottement avec k=434 N.s.m·¹ (on donne l'accélération de pesanteur g=9 ,81 rn.s").

a- Représenter sur un schéma l'ensemble des forces extérieures qui s'exercent sur le tronc d'arbre en respectant leurs points d'application respectifs.

b- Si le cheval exerce une force de 200 N sur la corde, quelle sera l'accélération du tronc (initialement immobile) à l'instant où le cheval commence à tirer sur la corde'!

c- Le tronc atteindra-t-il ensuite une vitesse limite et si oui, calculer cette vitesse limite.

3) Deux enfants jouent dans la cour d'un immeuble. Le premier lance vers le haut une balk depuis le jardin avec une vitesse initiale

vt,

le deuxième, situé au 6<: étage (20 m de haut) lâche au même moment une autre balle sans vitesse initiale. A partir de la RFD, déterminer la vitesse avec laquelle le premier enfant doit lancer la balle vers le haut pour que les deux balles retombent au même moment ?

(27)

11 Sciences et Techniques - Semestre 1 Mathématiques M11

Examen du 28 juin 2017

Tous documents, calculatrices et appareils électroniques interdits.

La qualité et la clarté de la rédaction seront prises en compte.

Exercice 1 (Logique). Soit P, Q et R trois propositions logiques.

(1) Écrire la négation de la proposition

(Pet Q) =? R (2) Écrire la contraposée de la proposition

(Pet Q) =? R (3) Écrire la négation de la proposition :

VE> O, ::lk EN, Vn 2: k, 9n < E

Exercice 2 (Transformations sur le graphe). On considère la fonction

f

définie sur IR dont le graphe est donné ci-dessous. Reporter ce graphe sur votre copie et tracer les courbes représen- tatives des fonctions suivantes :

(1) X f-t - f(x) - 2, (2) ^X^f-tf(2x)

+

1, (3) X f-t ½f(x) - l.

y y= f(.r)

-0---<-~-~-__,_ _ _,_ _ _,__~-~-..._.. X

-4 -3 -2 -1 O 1 2 3 4 5

On considère maintenant les trois graphes suivants, lequel correspond au graphe de la dérivée def?

- I -:I -2 -I O

-:I

(A) _(B) (C)

Exercice 3 (Suite). On considère la suite récurrente (Pn)n?.O définie par

{

Pi= O,

Vn 2: O, Pn+l

= ½

(1 - Pn)

(28)

(1) Calculer ^Po-

l 3 (

l)n

(2) Démontrer que pour tout n ~ l on a Pn

=

4 ⁺ 4 - 3

(3) Calculer, si elle existe, la limite de la suite (Pn)n20·

(4) La suite (Pn)n20 est-elle croissante? Décroissante? Justifier votre réponse.

Exercice 4 (Étude d'une fonction). Soit f la fonction d'une variable réelle définie par f(x)

=

-X 3

+

X

x²

+

1

(1) Donner le domaine de définition de la fonction

f.

Montrer que

f

est impaire. Calculer les limites de

f

aux extrémités de son domaine de définition.

(2) Calculer la dérivée

J'

de f.

Étudier le signe de la dérivée

J',

et donner le tableau de variations de

f.

Indiquer si

f

atteint un minimum ou un maximum local sur son domaine de définition.

(3) Déterminer les réels a et b tels que, pour tout réel x : J(x) =ax+ -₂--. bx

X

+

l

La courbe représentative de

f

admet-elle une droite asymptote en -oo et en +oo? Si oui, écrire son équation. Dans ce cas, préciser la position de la courbe représentative de

J

par rapport à son asymptote (au-dessus ou au-dessous).

( 4) Calculer la dérivée seconde

J"

de

f.

La fonction

J

a-t-elle un point d'inflexion sur son domaine de définition? Déterminer les intervalles sur lesquels

f

est convexe et ceux où

f

est concave.

(5) Déterminer l'équation de la tangente au graphe def au point d'abscisse O.

(6) Tracer la courbe représentative de

f.

Exercice 5 (Calcul intégral). On considère la région plane P définie par:

P

=

{(x,y) lx~ O,xex

s;

y

s;

2x}

et représentée en gris sur le graphique suivant : y

(1) (2)

Calculer les coordonnées (a1, a2)

i=

(O, O) du point d'intersection de la droite d'équation y

=

2x avec la courbe d'équation y

=

xex.

Une fois a1 déterminé, calculer

Ii= Jo r

2xdx, (3) Calculer la surface de la région P.

(29)

- UNIVERSITÉ

911DETOULON

UNITE DE FORMATION ET DE

RECHERCHE

SCIENCES ET TECHNIQUES

La Garde, le 15 mai 2017

Examen de Biologie Animale - 822 - L 1 BIO Documents, calculette et tout autre support interdits

. .M

Question 1 (2 / 20) :

Quand s'est formée la Terre?

Quand sont apparues les premières formes de vie sur Terre?

Quand est apparu un environnement stable et riche en oxygène sur la Terre

?

Quand sont apparus les premiers Mammifères ?

Question 2 (7 / 20):

Position systématique, structure et schéma (avec texte d'explication) du cycle de développement du Ténia Taenia saginata.

Question 3 (4 / 20) :

Schéma de la morphologie/structure externe d'un Insecte.

Question 4 (7 / 20):

Le vol chez les Oiseaux.

(30)

li

UNIVERSITÉ

DE TOULON

UNITE DE FORMATION ET DE

RECHERCHE

SCIENCES ET TECHNIQUES

la Garde, juin 2017

Examen de Biologie Animale - 822 - L 1 BIO Rattrapage <> :¿,

Documents, calculette et tout autre support interdits

Question 1 (7 / 20) :

Position systématique, structure et schéma (avec texte d'explication) du cycle de développement de la petite douve du foie.

Question 2 (4 / 20) :

Les métamorphoses chez les Insectes.

Question 3 (9 / 20):

Les Poissons.

3o

(31)

UNIVERSITE DE TOULON Année Universitaire 2016/2017

11 mai 2017 Examen de Thermodynamique (C. FA VOTTO)

Aucun document autorisé, calculatrice collège autorisée uniquement

Durée 2H

I) (5 pts)

On donne la variation d'enthalpie dans la réaction de formation d'une mole de bromure d'iode IBr gazeux à partir de h (solide) et de Br2 (liquide), à 298K et sous une pression de I atmosphère : +41,26 kl.mol".

Calculer l'enthalpie de la réaction

à

l 14ºC, lorsque les participants sont gazeux.

On donne:

Enthalpie molaire de sublimation du di iode

à

l 14ºC : 62360 J Enthalpie molaire de vaporisation du di brome

à

59ºC: 30130 J

Les chaleurs molaires

à

pression constante que l'on supposera en première approximation ne pas dépendre de la température sont:

Gaz diatomiques : h, Br2, IBr : 32, 7

J.K-¹

.mol' Brome liquide : 72,0 J.K-

¹

.moI-

¹

Iode solide : 55,6 J.K-

¹

.moI-

¹

II) (4 pts)

Calculer la variation d'entropie lors de la transformation d'une mole d'eau en surfusion

à

263 Ken glace

à

la même température sous la pression de I bar. Cette transformation irréversible est- elle en accord avec le second principe de la thermodynamique

?

On donne:

Enthalpie de fusion de la glace

à

263 K : 5,640 kl.mol"

Enthalpie de fusion de la glace

à

273 K: 6,019 kl.mol' Capacité calorifique molaire de la glace: Cp = 25,5 J.moI-

¹

.K-

1•

111) (2 pts)

Etat physique et changement d'état

Indiquer sur Je diagramme d'état le nom de chaque changement d'état

.. ^./ ...

(32)

Pression (Pa)

Solide

Liquide

Gaz Point triple

www.Jachimie.fr Température

(K.)

IV) (5 pts)

Diagramme de phases du corps pur.

a) Ecrire la relation de ClAPEYRON relative aux équilibres solide-liquide et liquide-gaz.

Préciser les unités pour une utilisation correcte de ces relations.

b) Sachant que l'enthalpie de vaporisation de l'eau est MIºv

=

44 kl.mol" (on suppose que cette grandeur ne varie pas avec la température), calculer la température ébullition de l'eau au sommet du Mont Blanc (altitude 4807 m).

On donne: les coordonnées du point triple de l'eau: T

=

273,16 Ket P

=

610 Pa, ainsi que la pression à 4807 m (5,55.10⁴Pa).

V) (4 pts)

Donner la signification de L\G300 et de L\Gº300.

Calculer L\G300 pour la réaction : H2(g)

+

½ Ü2(g) ~ H2Ü(I) après avoir calculé L\Gº300 pour cette réaction et compte-tenu que les pressions partielles de H2 et de 02 sont respectivement I

o-

³et 1

o-

⁶atm.

La réaction considérée est-elle favorisée dans ces conditions?

(33)

UNIVERSITE DE TOULON Année Universitaire 2016/2017

27 juin 2017 Examen de Thermodynamique (C. FA VOTTO)

Aucun document autorisé, calculatrice autorisée uniquement pour les calculs

Durée 2H

I) (12 pts)

Calcul des conditions d'équilibre à partir de grandeurs thermodynamiques. Synthèse de l'ammoniac.

a) Calculer la valeur de la constante d'équilibre Kp à la pression constante de 1 bar et à 600 K pour la réaction de synthèse de l'ammoniac :

½ N2(g)

+

3/2 H2(s>~ NHJ(s>

Les données thermodynamiques sont les suivantes :

AfIºr(kJ.moI-1) Sº (J.K-¹.moI-¹⁾ Cp

(J.K-

¹.moI-1)

N2(g)

o

_191,4 _29,1

H2<1û

o

_130,4 _28,8

NHJ(g) -46,0 192,3 35,6

b) Quel est le rendement R de cette réaction à 600 K sous un bar lorsque la synthèse est réalisée à partir d'un mélange stœchiométrique d'azote et d'hydrogène ?

c) Examiner l'influence successive des facteurs pression, proportions relatives des réactifs, présence de gaz inerte sur le rendement de cette synthèse à 600 K.

d) Calculer la pression qu'il faut exercer sur le système pour que R

=

0,5 en partant des conditions stœchiométriques.

e) Calculer la pression qu'il faut exercer sur le système pour que R

=

0,5 en partant d'un mélange équimolaire de N2 et H2 (1,5 mole de chaque).

f) Calculer la pression qu'il faut exercer sur le système pour que R

=

0,5 en présence d'un gaz inerte (He), en quantité égale à N2 et H2 (1,5 mole de chaque).

. . ./ ...

(34)

Il) (6 pts)

Calcul de la variation de ASºT d'une réaction chimique en fonction de la température.

Calculer ASº1200 pour la réaction: H2cg)

+

Ch(g) ~ 2 HClcg)

Données: Entropie standard à 298K de l'acide chlorhydrique: 186,9 J.K-1mol·1 Entropie standard à 298K du dihydrogène: 130,7 J.K·1mol·1

Entropie standard à 298K du dichlore: 223,l J.K·1mol·1 Cp de l'acide chlorhydrique: 29,1. J.K-1moI·1

Cp du dihydrogène: 28,8 J.K-¹mol·¹ Cp du di chlore : 33,9 J.K·¹moI·¹

un ^{(2 pts)}

Un système fermé peut échanger avec le milieu extérieur : a) de la chaleur

b) de la matière

c) de la matière et de la chaleur

(35)

UNIVERSITÉ DE TOULON

UFR Sciences et Techniques

Année universitaire 2016-17

Jère session -Mai 2017

Licences Sciences de la Vie & Physique-Chimie - ^1ère année

- Examen de "Chimie organique 2" (C222) -

Durée de l'examen: 2h

Aucun document n'est autorisé. La calculatrice n'est pas autorisée.

A- Effets électroniques

Exercice 1 (3 points) Aromaticùé

a) Rappeler quelles sont les conditions pour qu'une molécule soit aromatique.

b) Indiquer si les molécules suivantes sont aromatiques. Justifier votre réponse.

o _e o _o

^(£)

Exercice 2 (3 points) Stabilité des carbocations et des carbanions

a) Dans la série suivante, classer les carbocations par ordre de stabilité croissante. Justifier votre réponse.

Hi"CH³ CH₃

b) Dans la série suivante, indiquer quel carbanion est le plus stable. Justifier votre réponse.

Exercice 3 (3 points) Délocalisation électronique et effet mésomère

Soit la molécule de but-3-yn-2-one : a) Représenter sa structure de Lewis.

b) Dessiner toutes les formes « limites » ( ou mésomères) qui correspondent à cette structure chimique.

c) Dessiner l'hybride de résonance.

d) Cette molécule est-elle le siège d'un effet mésomère? Si c'est le cas, indiquer sa nature (+Mou -M).

So

(36)

·~

Exercice 4 (3 points)

Soit les molécules d'acide pentanoïque, d'acide 2-chloropentanoïque, d'acide 2-fluoropentanoïque, et d'acide 3-chloropentanoïque. Classer ces composés chimiques par ordre croissant d'acidité en justifiant votre réponse.

Données : Electronégativité de divers éléments chimiques ( échelle de Pauling) :

x(c1)

⁼3, 16 et

X(F)

⁼3,98.

B- Mécanismes réactionnels

Exercice S (4 points)

Substitutions nucléophiles

Soit la molécule de (S)-2-bromo-2-phénylbutane.

a) Représenter la molécule en projection de Cram.

b) La molécule peut-elle, si on la traite par de l'hydroxyde de sodium, donner lieu à une SN 1 ou à une

SN2

? Justifier votre réponse.

c) Quel(s) produit(s) de substitutions est (sont) attendu(s) dans ce cas? Donner la configuration absolue de ce(s) composé(s).

d) Que pouvez-vous prédire pour la vitesse de la réaction lorsque de l'hydroxyde de sodium est ajouté au mélange réactionnel. Justifier votre réponse.

Exercice 6 (4 points) Diagrammes d'énergie

Une réaction est caractérisée par le diagramm e énergétique suivant.

a) Quelles sont les informations qui peuvent être tirées de ce diagramme (nombre d'étapes, vitesse des étapes, ... ).

b) Reproduire ce diagramme sur votre copie et le compléter en indiquant :

- les énergies d'activation (Ea et Ea') des réactions directes et inverses (préciser leur signe et leur valeur),

- l'énergie libérée par la réaction directe globale (MIR) en précisant son signe et sa valeur.

- les énergies absorbées et/ou libérées au cours des différentes étapes de la réaction ( on traitera le sens direct uniquement).

- la position du (ou des) état(s) de transition et, s'il y a lieu, de (ou des) l'intermédiaire(s) réactionnel(s). Qu'est-ce qui différencie un intermédiaire réactionnel d'un état de transition?

Energie (kJ.mol·1)

70 -

40 10

-20 -50

-80

···----

Avancement de la réaction

(37)

• UNIVERSITÉ DE TOULON

UFR Sciences et Techniques

Année universitaire 2016-17

2ème session - Juin 2017

Licences Sciences de la Vie & Physique-Chimie -

^1ère

année

- Examen de "Chimie organique 2" (C222) -

Durée de l'examen: 2h

Aucun document n'est autorisé. La calculatrice n'est pas autorisée.

Exercice 1 (2 points)

Comparer la stabilité des carbanions suivants en justifiant votre réponse :

B

H

H³C~H

H H

e

Exercice 2 (3 points)

Existe-t-il un effet mésomère dans les molécules suivantes? Si c'est le cas, dessiner les formes limites correspondantes ainsi que l'hybride de résonance.

H

H2C~H

H H

li lii

a) Donner la formule semi-développée des acides suivants : acide butanoïque, acide 2- chlorobutanoïque, acide 3-chlorobutanoïque, acide 4-chlorobutanoïque.

b) Classer par ordre d'acidité croissante les quatre acides précédents, sachant que l'élément chlore a une électronégativité de 3,16 sur l'échelle de Pauling. Justifier votre réponse.

(38)

Soit le (S) 2-chloro-2-phénylbutane.

a) Donner sa représentation selon Fischer et selon Cram.

On traite ce composé par de l'hydroxyde de sodium en solution hydroalcoolique (mélange eau-éthanol) à température ambiante. On obtient deux produits chiraux.

b) Donner la représentation de Fischer et de Cram de ces deux produits, préciser leur nom et leur stéréochimie selon les règles de Cahn, Ingold et Prelog.

c) Le mélange final est-il optiquement actif? Justifier votre réponse.

d) Quel est le mécanisme réactionnel qui a été suivi? Préciser la nature du (ou des) intermédiaire(s) réactionnel(s). Donner le profil énergétique de la réaction,sachant qu'elle est exothermique.

On reprend le (S) 2-chloro-2-phénylbutane et on le fait réagir avec l'hydroxyde de sodium, en solution hydro-alcoolique, mais à 60ºC.

e) On obtient deux produits caractérisés par une liaison éthylénique. Donner la structure et le nom de ces deux produits.

f) Un des deux produits est majoritaire. Lequel? Quel est le type de réaction décrit?

a) Donner une brève définition du caractère protique d'un solvant organique.

b) En quoi distingue-t-on un tel solvant d'un solvant aprotique ?

c) Donner la formule semi-développée, ainsi que le caractère pratique ou aprotique, des solvants organiques suivants : éthanamide, N-méthyléthanamide, N ,N-diméthyléthanamide, 1,2- diméthoxyéthane, 1,2-dihydroxyéthane.

Exercice 6 (4 points)

Soit la molécule de styrène (ou phényléthène) sur laquelle on fait réagir de l'acide chlorhydrique en solution hydroalcoolique (mélange eau-éthanol). L'acide réagit uniquement avec la double liaison éthylénique.

a) Donner la structure des deux intermédiaires réactionnels possibles qui se forment en précisant s'ils peuvent donner des formes mésomères, ou pas.

b) Placer, sur un diagramme énergétique, les réactifs, les intermédiaires réactionnels et les produits, sachant que la réaction est exothermique.

c) Donner la formule et le nom des produits obtenus et justifier pourquoi l'un est majoritaire.