Semaine 19
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Programme de colle de chimie des PCSI a (semaine 19) Programme des optionnaires PC Les chapitres au programme Chimie organique Chapitre 1 et TPn°6 : description des molécules organiques Chapitre 2 et TP n°7: mesures polarimétriques (polarimètre de Laurent, loi de Biot) Chapitre 3 : Spectroscopies (UV-visible, IR et RMN) Chapitre 4 : Réactivité en chimie organique Chapitre 5 : Mécanismes en chimie organiques 1. Substitutions nucléophiles aliphatiques- exemple du substrat RX 1.1. Présentation des RX 1.2. Différents types de nucléophiles 1.3. Faits expérimentaux (cinétique, stéréochimie) 1.4. Mécanisme SN2 (description, profil, inversion de Walden) 1.5. Mécanisme SN1 (description, profil, stéréochimie) 1.6. Compétition entre les mécanismes monomoléculaire et bimoléculaire (influence de la classe du RX, influence du nucléophile, influence du X) 2. Eliminations E2 - exemple du substrat RX 2.1. Le mécanisme E2 2.2. Régiosélectivité – règle de Zaïtsev 2.3. Aspect stéréochimique 2.4. Influence de quelques facteurs 2.5. Compétition substitution – élimination 3. Additions nucléophiles-exemple du réactif RMgX 3.1. Les organomagnésiens mixtes 3.1.1. Présentation 3.1.2. Préparation 3.2. Action des organomagnésiens mixtes sur les aldéhydes et les cétones (bilan, mécanisme simplifié, stéréochimie) 3.2. Action des organomagnésiens mixtes sur le dioxyde de carbone (bilan, mécanisme simplifié) Les capacités exigibles Connaître le principe de fonctionnement d’un polarimètre Connaître et utiliser la loi de Biot Vérifier ou déterminer la structure d’une molécule à partir de spectres Connaître le vocabulaire associé à la réactivité en chimie organique Distinguer un contrôle thermodynamique d’un contrôle cinétique Ecrire un mécanisme SN2, connaître la loi cinétique, prévoir la stéréochimie des produits Ecrire un mécanisme SN1, connaître la loi cinétique, prévoir la stéréochimie des produits A partir d’un RX donné, discuter le type de substitution à envisager Ecrire un mécanisme E2, connaître la loi cinétique, utiliser la règle de Zaïtsev pour prévoir la régiosélectivité, être capable de dessiner la conformation réactive décalée anti et de prévoir les conséquences éventuelles sur la régio ou stéréosélectivité. Connaître les facteurs influençant la compétition substitution-élimination Connaître la polarité d’une liaison C-Mg et décrire la réactivité d’un RMgX Ecrire les mécanismes d’additions nucléophiles des RMgX sur aldéhydes, cétones, dioxyde de carbone Décrire le montage et le protocole d’une synthèse magnésienne Programme des optionnaires PSI Les chapitres au programme Cristallographie Chapitre 5 : Les solides cristallins Remarque : seule la maille cfc est exigible, les autres mailles sont données Solutions aqueuses Chapitre 1: Oxydoréduction 1. Oxydants et réducteurs 1.1. Couples redox 1.2. Les couples usuels et leur demi-équation 1.3. Nombres d’oxydations 1.3.1. Détermination 1.3.2. Utilisation 1.3.3. Nombres d’oxydation extrêmes et classification périodique 2. Transfert d’électrons 2.1. Transfert direct d’électrons : réaction d’oxydoréduction en solution 2.2. Transfert indirect d’électrons : pile électrochimique 2.2.1. Exemple de la pile Daniell 2.2.2. Généralisation 3. Notion de potentiel redox 3.1. ESH 3.2. Potentiel redox d'un couple 3.3. Echelle de potentiels standard 3.4. Calcul d'un potentiel redox: formule de Nernst 3.5. Détermination expérimentale de potentiels, électrodes de référence 4. Diagrammes de prédominance et d'existence 4.1. Les deux espèces du couple sont en solution 4.2. Une des espèces du couple est en solution l'autre solide 4.3. Une des espèces du couple est en solution l'autre est gazeuse 4.4. Applications 5. Réactions rédox 5.1. Prévision du sens d'évolution d'une réaction redox 5.2. Constante d'équilibre Approches documentaires ADn°4 : défauts dans les cristaux Les capacités exigibles Connaître le vocabulaire de la cristallographie (motif, réseau, maille, population, compacité, masse volumique, coordinence). Connaître et travailler sur la maille cfc Travailler (maille donnée) sur la structure hc Travailler (maille donnée) sur la structure cc Localiser et calculer la taille des sites dans une structure cfc Connaître les 4 types de solides cristallins Etudier des exemples de cristaux métalliques, ioniques, macrocovalents ou moléculaires Faire le lien entre les propriétés macroscopiques et la description microscopique des cristaux Citer des exemples de défauts cristallins Ecrire rapidement une demi-équation et une équation redox Utiliser les no Définir le potentiel redox d’un couple Calculer le potentiel redox d'un couple à l’aide de la formule de Nernst Etudier une pile (anode, cathode, polarité, réaction de fonctionnement, charge…) Utiliser une échelle de potentiel standard pour repérer rapidement le meilleur oxydant ou réducteur du système Construire le diagramme de prédominance ou d’existence associé à un couple, utiliser des diagrammes pour prévoir le caractère favorable ou non d’une réaction Prévoir le sens d’évolution spontané d’un système et déterminer un état d’équilibre (réaction unique) Déterminer la constante d’un équilibre redox à partir des potentiels standard
