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Programme DS
DS 2 – 11 octobre 2014
Changement d’état physique Liquide-Vapeur (PC)
□ Calculer le nombre de degrés de liberté d’un système physico-‐chimique, particularisé ou non. Interpréter la valeur trouvée et identifier les paramètres intensifs pertinents à contrôler.
□ Tracer un diagramme à partir de courbes d’analyse thermique fournies.
□ Tracer des courbes d’analyse thermique à partir d’un diagramme et justifier leur allure : origine physique de la modification de pente, justification d’éventuels paliers.
□ A partir d’un diagramme,
• Attribuer les domaines (nombre de phases, nature des phases)
• Enoncer les propriétés du mélange :
§ Idéalité ?
§ Degré de miscibilité ?
§ Homo ou Hétéro-‐Azéotropie ?
• Déterminer les températures de début et de fin de changement d’état pour un mélange particulier
• Etablir la composition des phases de façon relative (Th. Horizontale) ou absolue (Th. Moments)
□ Présenter la technique de distillation fractionnée et l’expliquer à partir d’un diagramme binaire.
Orbitales atomiques et Orbitales moléculaires (PC)
Orbitales atomiques :
□ Interpréter |y|2 comme la densité de probabilité de présence d’un électron en un point.
□ Prévoir, pour l’atome d’hydrogène et les ions hydrogénoïdes, l’évolution du rayon et de l’énergie associés à une orbitale atomique en fonction du nombre quantique principal.
□ Dessiner l’allure des orbitales atomiques s, p et d.
□ Établir la configuration électronique d’un atome ou d’un ion dans son état fondamental
□ Relier l’évolution du rayon associé à une orbitale atomique à la charge effective.
□ Relier l’évolution de l’énergie associée à une orbitale atomique à l’électronégativité.
□ Relier le rayon associé aux orbitales de valence d’un atome à sa polarisabilité.
Orbitales moléculaires :
□ Reconnaître le caractère liant, antiliant, non liant d’une orbitale moléculaire à partir de sa représentation conventionnelle ou d’une surface d’iso-‐densité.
□ 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.
□ Justifier la dissymétrie d’une orbitale moléculaire obtenue par interaction d’orbitales atomiques centrées sur des atomes d’éléments différents.
□ Justifier l’existence d’interactions entre orbitales de fragment en termes de recouvrement ou d’écarts d’énergie.
□ Décrire l’occupation des niveaux d’un diagramme d’orbitales moléculaires.
□ Interpréter un diagramme d’orbitales moléculaires obtenu par interaction des orbitales de deux fragments, fournies.
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Chimie organique (PCSI)
Stéréochimie :
□ Attribuer des stéréodescripteurs à des centres stéréogènes (carbone asymétrique ou liaison double C=C).
□ Dénombrer exactement les stéréoisomères de configuration associés d’une structure (attention composés méso).
□ Prévoir et représenter la conformation chaise la plus stable d’un dérivé du cyclohexane.
Substitution nucléophile :
□ Ecrire les mécanismes de SN1 et SN2 sur un exemple.
□ Enoncer les différences entre SN1 et SN2 d’un point de vue cinétique et d’un point de vue stéréochimique.
□ Argumenter le choix d’un mécanisme SN1 ou SN2.
Eliminations :
□ Ecrire le mécanisme E2 (attention stéréochimie anti-‐périplanaire) et énoncer les conditions de son observation.
□ Ecrire le mécanisme E1 et énoncer les conditions de son observation (alcools en milieu acide en particulier).
□ Interpréter la formation de produits indésirables par la compétition entre les réactions de substitution et d’élimination.
Additions nucléophiles :
□ Ecrire le mécanisme d’addition d’un organomagnésien mixte sur un composé carbonylé (aldéhyde ou cétone).
□ A partir d’un produit fourni, proposer des réactifs pour l’addition d’un organomagnésien sur un composé carbonylé.
□ Proposer et justifier des conditions opératoires et un montage pour synthétiser un organomagnésien mixte.
Conversion des alcools :
□ Alcools en tant qu’électrophiles :
• Proposer des conditions pour faciliter le départ du groupe –OH (milieu acide ou passage par éther sulfonique)
• Proposer des réactifs et conditions expérimentales pour convertir un alcool en dérivé halogéné ou en alcène.
• Prévoir les produits pouvant se former lors de la déshydratation d’un alcool, indiquer le ou les produits majoritaires.
□ Alcools en tant que nucléophiles :
• Choisir une base pour déprotoner un alcool ou un phénol à partir d’une échelle de pKa.
• Préciser la stéréosélectivité éventuelle de la formation d’époxydes.
• Proposer des réactifs et conditions expérimentales pour convertir un alcool en étheroxyde (R-‐OH → R-‐O-‐R’).
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 et associer les demi équations correspondantes.
□ Déterminer le ou les produits d’oxydation d’un alcool selon sa classe.
□ Identifier le produit ou proposer des conditions pour passer d’un alcène à un diol vicinal (OsO4).
□ Identifier le produit de l’action de NaIO4 (oxydation de Lemieux-‐Johnson) sur un diol vicinal.
□ 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.
