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06pgmcolle

ATTENTION : les questions de cours 22, 23 et 24 sont des questions de révisions de première année (poly 103) : à travailler en amont.

Colles physique 943_6

• Les DM :
  • DM3 : encore des révisions sur l'algèbre de 1ère année. Les corrigés seront en ligne en milieu de semaine prochaine. Si vous le souhaitez, vous pouvez me rendre la rédaction d'un exercice pour les commentaires et conseils que je pourrais vous prodiguer.A rendre le lundi de la rentrée si vous souhaitez me rendre quelque chose.
  • DM 4 : l'exercice d'analyse est obligatoire. Pour l'algèbre faire l'exercice 1 OU le problème niveau Centrale (tout ou partie).A rendre, au plus tard, le jeudi 6 novembre.
• Révisions : le poly 103 est une aide à la révision des chapitres sur les complexes et les polynômes. Assurez-vous d'abord de bien connaître les résultats listés. Les corrigés des exercices seront en ligne jeudi 23 octobre. Si vous le souhaitez, vous pouvez me rendre la rédaction d'un exercice pour les commentaires et conseils que je pourrais vous prodiguer. A rendre le lundi de la rentrée si vous souhaitez me rendre quelque chose.
• Les démos : dans les rubriques cours, vous pouvez trouver quelques démonstrations non faites en classe. Elles permettent un approfondissement du cours profitable que si le cours est déjà bien maîtrisé. Elles peuvent être utiles pour ceux qui visent Mines-Ponts et Centrale.

~ TL;DR ~

Sup' : Chimie organique de sup'

Spé' : additions électrophiles sur les alcènes (hydratation catalysée en milieu acide, hydroboration-oxydation, époxydation), réactivité des organomagnésiens mixtes

~ Révisions de sup' ~

Chimie organique (de sup')

Connaissances :

• nomenclature des composés organiques ;
• identification des principales fonctions de la Chimie organique : halogénoalcane, amine, alcane, alcène, alcyne, alcool, éther-oxyde, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, hémiacétal, hémicétal, acétal, cétal, etc.
• hypothèses du modèle de Lewis, méthodologie pour la représentation de Lewis d'un composé organique ;
• hypothèses du modèle VSEPR, nomenclature de Gillespie, figures de répulsion et géométries associées ;
• classification des isomères ;
• règles C.I.P. (Cahn, Ingold, Prelog) ;
• loi de Biot, définition du pouvoir rotatoire spécifique, du pouvoir rotatoire ;
• types de contrôle pour la réaction chimique : thermodynamique, cinétique (dont de charges et stérique) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N1" (substitution nucléophile avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N2" (substitution nucléophile avec inversion de Walden) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E1" (β-élimination avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E2" (β-élimination concertée) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A_N" (addition nucléophile sur une insaturation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A / E" (addition nucléophile sur une insaturation suivie d'une élimination) ;
• conditions opératoires pour la synthèse d'organomagnésiens mixtes (réactif de Grignard), réactivité(s) du réactif de Grignard ;
• notions de catalyse, d'activation nucléophile, d'activation électrophile ;
• notions de protection d'un groupement fonctionnel, de conversion de fonction, synthèse de Williamson, mécanisme d'acétalisation ;
• réactifs et conditions opératoires pour la formation d'halogénoalcanes à partir d'alcools ;
• vocabulaire et conventions pour l'écriture, la lecture et l'analyse d'un schéma rétrosynthétique, notion de schéma de déconnexion, de synthon, etc. ;
• notions de Chimie organique rédox : oxydation / réduction modérée ou totale, réactifs permettant de réaliser ce type de réactions ;
• notion de déplacement d'équilibre, fonctionnement de l'appareil de Dean-Stark.
• principe de fonctionnement des différentes méthodes d'analyse : CCM, IR, RMN, etc.

Compétences :

• représenter un composé organique en utilisant le modèle de Lewis ;
• représenter correctement un composé organique en représentation topologique (incluant l'écriture des doublets non-liants, des lacunes, le respect de la structure VSEPR, la représentation de Cram, etc.) ;
• positionner des charges partielles sur la représentation d'un composé organique (identification des effets inductifs et mésomères) ;
• représenter les formes mésomères pertinentes d'un composé organique (si elles existent) ;
• déterminer le stéréodescripteur R / S associé à un centre stéréogène de type "carbone asymétrique", déterminer le stéréodescripteur Z / E associé à un centre stéréogène de type "double-liaison C=C" ;
• identifier de la relation d'isomérie entre deux isomères : isomérie de constitution (de squelette / chaîne, de fonction, de position), stéréoisomérie (de conformation, de configuration -- dont énantiomérie et diastéréoisomérie) ;
• prévoir la constante d'équilibre d'une réaction acido-basique à partir des pK_a (fournis) des couples mis en jeu ;
• identifier le(s) site(s) acide(s) / basique(s) / nucléophile(s) / électrophile(s) d'un composé organique, comparer l'acidité / la basicité / la nucléophile / l'électrophilie de ces sites ;
• déterminer le mécanisme-limite associé à une réaction en analysant la nature des réactifs et les conditions opératoires, écrire ce mécanisme de manière correcte en respectant le formalisme des flèches courbes et la représentation topologique.
• savoir lire et exploiter une CCM, un spectre IR, un spectre RMN, etc.

~ Programme de spé' ~

Réactions d’additions électrophiles
(lien vers le chap. 05)

Connaissances :

• description du système π des alcènes, identification du site le plus nucléophile dans le cas d'un alcène disymétrique ;
• description des carbocations (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'addition électrophile ;
• présentation de la réaction d'hydratation catalysée en milieu acide : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la structure du borane BH₃ (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'hydroboration des alcènes : bilan, mécanisme (simplifié), sélectivité ;
• présentation de la réaction d'hydrolyse oxydante des alkylboranes : bilan, sélectivité ;
• présentation de la séquence d'hydroboration-oxydation des alcènes ;
• présentation de la réaction d'époxydation des alcènes par action d'un acide peroxycarboxylique : bilan, sélectivité.

Compétences :

• identifier l'alcène le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la substitution) ;
• identifier le carbocation le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la classe) ;
• reconnaître une réaction de réarrangement de carbocation (le produit obtenu étant fourni -- pas d'anticipation du phénomène de réarrangement) ;
• proposer des conditions opératoires permettant de réaliser l'hydratation d'un alcène, la déshydratation d'un alcène ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydratation d'un alcène (catalysée en milieu acide) -- orientation Markovnikov ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydroboration-oxydatyion d'un alcène -- orientation anti-Markovnikov ;
• anticiper la stéréosélectivité observée lors de la formation d'un époxyde par époxydation d'un alcène à l'aide d'un acide peroxycarboxylique.

Réactivité des organomagnésiens
(lien vers le chap. 06)

Connaissances :

• présentation du phénomène d'Umpolung commun aux composés organométalliques ;
• présentation des organomagnésiens mixtes : structure, stabilité (stabilisation sous la forme d'adduits de Lewis, équilibre de Schlenk), réactivités principales ;
• conditions de synthèse des organomagnésiens mixtes : montage, précautions (justifiées), réactions parasites ;
• présentation de la réaction d'ouverture des époxydes par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la réaction d'addition nucléophile sur un composé carbonylé par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la réaction d'addition nucléophile sur un ester par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité.

Compétences :

• proposer des réactifs pour la synthèse d'un organomagnésien mixte (synthèse directe), d'un organomagnésien mixte acétylénique (synthèse indirecte) ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par ouverture d'un époxyde sous l'action d'un organomagnésien mixte ;
• anticiper la stéréosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par ouverture d'un époxyde sous l'action d'un organomagnésien mixte ;
• anticiper le résultat de l'action d'un organomagnésien mixte sur un substrat présentant une insaturation (composé carbonylé, ester, époxyde, etc.) ;
• réaliser une analyse rétrosynthétique afin de proposer un organomagnésien mixte conduisant à l'obtention d'un produit fourni par addition nucléophile ou substitution nucléophile sur un substrat fourni.

/!\ Note aux khôlleurs /!\

Je n'ai pas eu le temps de terminer la réactivité des organomagnésiens mixtes sur les esters -- ce sera pour la session suivante.

~ TL;DR ~

Sup' : Chimie organique de sup'

Spé' : additions électrophiles sur les alcènes (hydratation catalysée en milieu acide, hydroboration-oxydation, époxydation), réactivité des organomagnésiens mixtes (hors réactivité sur les esters)

~ Révisions de sup' ~

Chimie organique (de sup')

Connaissances :

• nomenclature des composés organiques ;
• identification des principales fonctions de la Chimie organique : halogénoalcane, amine, alcane, alcène, alcyne, alcool, éther-oxyde, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, hémiacétal, hémicétal, acétal, cétal, etc.
• hypothèses du modèle de Lewis, méthodologie pour la représentation de Lewis d'un composé organique ;
• hypothèses du modèle VSEPR, nomenclature de Gillespie, figures de répulsion et géométries associées ;
• classification des isomères ;
• règles C.I.P. (Cahn, Ingold, Prelog) ;
• loi de Biot, définition du pouvoir rotatoire spécifique, du pouvoir rotatoire ;
• types de contrôle pour la réaction chimique : thermodynamique, cinétique (dont de charges et stérique) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N1" (substitution nucléophile avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N2" (substitution nucléophile avec inversion de Walden) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E1" (β-élimination avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E2" (β-élimination concertée) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A_N" (addition nucléophile sur une insaturation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A / E" (addition nucléophile sur une insaturation suivie d'une élimination) ;
• conditions opératoires pour la synthèse d'organomagnésiens mixtes (réactif de Grignard), réactivité(s) du réactif de Grignard ;
• notions de catalyse, d'activation nucléophile, d'activation électrophile ;
• notions de protection d'un groupement fonctionnel, de conversion de fonction, synthèse de Williamson, mécanisme d'acétalisation ;
• réactifs et conditions opératoires pour la formation d'halogénoalcanes à partir d'alcools ;
• vocabulaire et conventions pour l'écriture, la lecture et l'analyse d'un schéma rétrosynthétique, notion de schéma de déconnexion, de synthon, etc. ;
• notions de Chimie organique rédox : oxydation / réduction modérée ou totale, réactifs permettant de réaliser ce type de réactions ;
• notion de déplacement d'équilibre, fonctionnement de l'appareil de Dean-Stark.
• principe de fonctionnement des différentes méthodes d'analyse : CCM, IR, RMN, etc.

Compétences :

• représenter un composé organique en utilisant le modèle de Lewis ;
• représenter correctement un composé organique en représentation topologique (incluant l'écriture des doublets non-liants, des lacunes, le respect de la structure VSEPR, la représentation de Cram, etc.) ;
• positionner des charges partielles sur la représentation d'un composé organique (identification des effets inductifs et mésomères) ;
• représenter les formes mésomères pertinentes d'un composé organique (si elles existent) ;
• déterminer le stéréodescripteur R / S associé à un centre stéréogène de type "carbone asymétrique", déterminer le stéréodescripteur Z / E associé à un centre stéréogène de type "double-liaison C=C" ;
• identifier de la relation d'isomérie entre deux isomères : isomérie de constitution (de squelette / chaîne, de fonction, de position), stéréoisomérie (de conformation, de configuration -- dont énantiomérie et diastéréoisomérie) ;
• prévoir la constante d'équilibre d'une réaction acido-basique à partir des pK_a (fournis) des couples mis en jeu ;
• identifier le(s) site(s) acide(s) / basique(s) / nucléophile(s) / électrophile(s) d'un composé organique, comparer l'acidité / la basicité / la nucléophile / l'électrophilie de ces sites ;
• déterminer le mécanisme-limite associé à une réaction en analysant la nature des réactifs et les conditions opératoires, écrire ce mécanisme de manière correcte en respectant le formalisme des flèches courbes et la représentation topologique.
• savoir lire et exploiter une CCM, un spectre IR, un spectre RMN, etc.

~ Programme de spé' ~

Réactions d’additions électrophiles
(lien vers le chap. 05)

Connaissances :

• description du système π des alcènes, identification du site le plus nucléophile dans le cas d'un alcène disymétrique ;
• description des carbocations (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'addition électrophile ;
• présentation de la réaction d'hydratation catalysée en milieu acide : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la structure du borane BH₃ (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'hydroboration des alcènes : bilan, mécanisme (simplifié), sélectivité ;
• présentation de la réaction d'hydrolyse oxydante des alkylboranes : bilan, sélectivité ;
• présentation de la séquence d'hydroboration-oxydation des alcènes ;
• présentation de la réaction d'époxydation des alcènes par action d'un acide peroxycarboxylique : bilan, sélectivité.

Compétences :

• identifier l'alcène le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la substitution) ;
• identifier le carbocation le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la classe) ;
• reconnaître une réaction de réarrangement de carbocation (le produit obtenu étant fourni -- pas d'anticipation du phénomène de réarrangement) ;
• proposer des conditions opératoires permettant de réaliser l'hydratation d'un alcène, la déshydratation d'un alcène ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydratation d'un alcène (catalysée en milieu acide) -- orientation Markovnikov ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydroboration-oxydatyion d'un alcène -- orientation anti-Markovnikov ;
• anticiper la stéréosélectivité observée lors de la formation d'un époxyde par époxydation d'un alcène à l'aide d'un acide peroxycarboxylique.

Réactivité des organomagnésiens
(lien vers le chap. 06)

Connaissances :

• présentation du phénomène d'Umpolung commun aux composés organométalliques ;
• présentation des organomagnésiens mixtes : structure, stabilité (stabilisation sous la forme d'adduits de Lewis, équilibre de Schlenk), réactivités principales ;
• conditions de synthèse des organomagnésiens mixtes : montage, précautions (justifiées), réactions parasites ;
• présentation de la réaction d'ouverture des époxydes par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la réaction d'addition nucléophile sur un composé carbonylé par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la réaction d'addition nucléophile sur un ester par action d'un organomagnésien mixte : bilan, mécanisme, sélectivité.

Compétences :

• proposer des réactifs pour la synthèse d'un organomagnésien mixte (synthèse directe), d'un organomagnésien mixte acétylénique (synthèse indirecte) ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par ouverture d'un époxyde sous l'action d'un organomagnésien mixte ;
• anticiper la stéréosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par ouverture d'un époxyde sous l'action d'un organomagnésien mixte ;
• anticiper le résultat de l'action d'un organomagnésien mixte sur un substrat présentant une insaturation (composé carbonylé, ester, époxyde, etc.) ;
• réaliser une analyse rétrosynthétique afin de proposer un organomagnésien mixte conduisant à l'obtention d'un produit fourni par addition nucléophile ou substitution nucléophile sur un substrat fourni.

Document de 214 ko, dans Vie de classe

Le voici 05pgmcolle

MESSAGE AUX COLLEURS : il s'agit de valider la bonne maîtrise des notions sur les éléments propres. Le chapitre de réduction sera fait plus tard.Voir détails dans le programme de colles.

/!\ Note aux khôlleurs /!\

On continue à monter graduellement de niveau pour la Chimie organique de sup'. La réactivité des RMgX est en train d'être rappelée en classe (donc seuls les résultats de sup' sont exigibles pour l'instant : réactivité sur les carbonyles et sur les époxydes ; pas d'esters). Essayer -- dans la mesure du possible -- de continuer à poser des choses relativement courtes, mais sur lesquelles on peut avoir une discussion en termes de stéréochimie.

~ TL;DR ~

Sup' : Chimie organique de sup'

Spé' : théorie des OF, additions électrophiles sur les alcènes (hydratation catalysée en milieu acide, hydroboration-oxydation, époxydation)

~ Révisions de sup' ~

Chimie organique (de sup')

Connaissances :

• nomenclature des composés organiques ;
• identification des principales fonctions de la Chimie organique : halogénoalcane, amine, alcane, alcène, alcyne, alcool, éther-oxyde, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, hémiacétal, hémicétal, acétal, cétal, etc.
• hypothèses du modèle de Lewis, méthodologie pour la représentation de Lewis d'un composé organique ;
• hypothèses du modèle VSEPR, nomenclature de Gillespie, figures de répulsion et géométries associées ;
• classification des isomères ;
• règles C.I.P. (Cahn, Ingold, Prelog) ;
• loi de Biot, définition du pouvoir rotatoire spécifique, du pouvoir rotatoire ;
• types de contrôle pour la réaction chimique : thermodynamique, cinétique (dont de charges et stérique) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N1" (substitution nucléophile avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N2" (substitution nucléophile avec inversion de Walden) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E1" (β-élimination avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E2" (β-élimination concertée) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A_N" (addition nucléophile sur une insaturation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A / E" (addition nucléophile sur une insaturation suivie d'une élimination) ;
• conditions opératoires pour la synthèse d'organomagnésiens mixtes (réactif de Grignard), réactivité(s) du réactif de Grignard ;
• notions de catalyse, d'activation nucléophile, d'activation électrophile ;
• notions de protection d'un groupement fonctionnel, de conversion de fonction, synthèse de Williamson, mécanisme d'acétalisation ;
• réactifs et conditions opératoires pour la formation d'halogénoalcanes à partir d'alcools ;
• vocabulaire et conventions pour l'écriture, la lecture et l'analyse d'un schéma rétrosynthétique, notion de schéma de déconnexion, de synthon, etc. ;
• notions de Chimie organique rédox : oxydation / réduction modérée ou totale, réactifs permettant de réaliser ce type de réactions ;
• notion de déplacement d'équilibre, fonctionnement de l'appareil de Dean-Stark.
• principe de fonctionnement des différentes méthodes d'analyse : CCM, IR, RMN, etc.

Compétences :

• représenter un composé organique en utilisant le modèle de Lewis ;
• représenter correctement un composé organique en représentation topologique (incluant l'écriture des doublets non-liants, des lacunes, le respect de la structure VSEPR, la représentation de Cram, etc.) ;
• positionner des charges partielles sur la représentation d'un composé organique (identification des effets inductifs et mésomères) ;
• représenter les formes mésomères pertinentes d'un composé organique (si elles existent) ;
• déterminer le stéréodescripteur R / S associé à un centre stéréogène de type "carbone asymétrique", déterminer le stéréodescripteur Z / E associé à un centre stéréogène de type "double-liaison C=C" ;
• identifier de la relation d'isomérie entre deux isomères : isomérie de constitution (de squelette / chaîne, de fonction, de position), stéréoisomérie (de conformation, de configuration -- dont énantiomérie et diastéréoisomérie) ;
• prévoir la constante d'équilibre d'une réaction acido-basique à partir des pK_a (fournis) des couples mis en jeu ;
• identifier le(s) site(s) acide(s) / basique(s) / nucléophile(s) / électrophile(s) d'un composé organique, comparer l'acidité / la basicité / la nucléophile / l'électrophilie de ces sites ;
• déterminer le mécanisme-limite associé à une réaction en analysant la nature des réactifs et les conditions opératoires, écrire ce mécanisme de manière correcte en respectant le formalisme des flèches courbes et la représentation topologique.
• savoir lire et exploiter une CCM, un spectre IR, un spectre RMN, etc.

~ Programme de spé' ~

Théorie des orbitales frontalières
(lien vers le chap. 04)

Connaissances :

• comparaison des interactions à 0 électron / 2 orbitales, 2 électrons / 2 orbitales, 4 électrons / 2 orbitales ;
• définition d'un nucléophile à partir de sa HO, d'un électrophile à partir de sa BV ;
• énoncé et justification du théorème de Fukui ;
• distinction entre les contrôles thermodynamique et cinétique, distinction entre les contrôles (cinétique) de charge, stérique et orbitalaire ;
• réaction de Diels-Alder : conformation des réactifs, approche des réactifs, mécanisme concerté, régiosélectivité, stéréosélectivité ;
• énoncé de la règle d'Alder.

Compétences :

• identification des orbitales frontalières d'un composé à partir de sa configuration électronique fondamentale ;
• identification de l'espèce jouant le rôle de nucléophile et de l'espèce jouant le rôle d'électrophile en minimisant l'écart énergétique HO_A / BV_B ;
• identification du recouvrement maximal entre la HO du nucléophile et la BV de l'électrophile ;
• identifier le système π d'un composé organique ;
• identifier le produit majoritaire obtenu lors d'une réaction de Diels-Alder : identification du nucléophile / de l'électrophile, identification du régioisomère majoritaire, identification du (des) stéréoisomère(s) majoritaires.

Réactions d’additions électrophiles
(lien vers le chap. 05)

Connaissances :

• description du système π des alcènes, identification du site le plus nucléophile dans le cas d'un alcène disymétrique ;
• description des carbocations (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'addition électrophile ;
• présentation de la réaction d'hydratation catalysée en milieu acide : bilan, mécanisme, sélectivité ;
• présentation de la structure du borane BH₃ (structure géométrique, structure électronique) ;
• présentation de la réaction d'hydroboration des alcènes : bilan, mécanisme (simplifié), sélectivité ;
• présentation de la réaction d'hydrolyse oxydante des alkylboranes : bilan, sélectivité ;
• présentation de la séquence d'hydroboration-oxydation des alcènes ;
• présentation de la réaction d'époxydation des alcènes par action d'un acide peroxycarboxylique : bilan, sélectivité.

Compétences :

• identifier l'alcène le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la substitution) ;
• identifier le carbocation le plus stable dans un groupe d'isomères (effet de la conjugaison, effet de la classe) ;
• reconnaître une réaction de réarrangement de carbocation (le produit obtenu étant fourni -- pas d'anticipation du phénomène de réarrangement) ;
• proposer des conditions opératoires permettant de réaliser l'hydratation d'un alcène, la déshydratation d'un alcène ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydratation d'un alcène (catalysée en milieu acide) -- orientation Markovnikov ;
• anticiper la régiosélectivité observée lors de la formation d'un alcool par hydroboration-oxydatyion d'un alcène -- orientation anti-Markovnikov ;
• anticiper la stéréosélectivité observée lors de la formation d'un époxyde par époxydation d'un alcène à l'aide d'un acide peroxycarboxylique.

Colles physique 943_5

/!\ Note aux khôlleurs /!\

Merci d'éviter (pour l'instant) les exercices de Chimie organique à tiroirs -- idéalement, proposer des choses très simples, très courtes, pour remettre le pied à l'étrier en Chimie organique. Privilégier -- dans la mesure du possible -- la discussion autour de concepts fondamentaux (nucléophilie, électrophilie, acidité, basicité, etc.) prioritairement à des concepts plus complexes (sélectivité, spécificité, etc.). On pourra être plus exigeant lorsque le cours de Chimie organique sera pleinement démarré (AE sur les alcènes, réactivité des carbonyles, etc.).

~ TL;DR ~

Sup' : Chimie organique de sup' (réactivité des différentes fonctions, mécanismes-limites, activation / protection, etc.)

Spé' : OM (construction de diagramme, méthode des fragments, etc.) et OF (dont Diels-Alder)

~ Révisions de sup' ~

Chimie organique (de sup')

Connaissances :

• nomenclature des composés organiques ;
• identification des principales fonctions de la Chimie organique : halogénoalcane, amine, alcane, alcène, alcyne, alcool, éther-oxyde, aldéhyde, cétone, acide carboxylique, ester, hémiacétal, hémicétal, acétal, cétal, etc.
• hypothèses du modèle de Lewis, méthodologie pour la représentation de Lewis d'un composé organique ;
• hypothèses du modèle VSEPR, nomenclature de Gillespie, figures de répulsion et géométries associées ;
• classification des isomères ;
• règles C.I.P. (Cahn, Ingold, Prelog) ;
• loi de Biot, définition du pouvoir rotatoire spécifique, du pouvoir rotatoire ;
• types de contrôle pour la réaction chimique : thermodynamique, cinétique (dont de charges et stérique) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N1" (substitution nucléophile avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "S_N2" (substitution nucléophile avec inversion de Walden) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E1" (β-élimination avec passage par carbocation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "E2" (β-élimination concertée) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A_N" (addition nucléophile sur une insaturation) ;
• caractéristiques du mécanisme-limite de type "A / E" (addition nucléophile sur une insaturation suivie d'une élimination) ;
• conditions opératoires pour la synthèse d'organomagnésiens mixtes (réactif de Grignard), réactivité(s) du réactif de Grignard ;
• notions de catalyse, d'activation nucléophile, d'activation électrophile ;
• notions de protection d'un groupement fonctionnel, de conversion de fonction, synthèse de Williamson, mécanisme d'acétalisation ;
• réactifs et conditions opératoires pour la formation d'halogénoalcanes à partir d'alcools ;
• vocabulaire et conventions pour l'écriture, la lecture et l'analyse d'un schéma rétrosynthétique, notion de schéma de déconnexion, de synthon, etc. ;
• notions de Chimie organique rédox : oxydation / réduction modérée ou totale, réactifs permettant de réaliser ce type de réactions ;
• notion de déplacement d'équilibre, fonctionnement de l'appareil de Dean-Stark.
• principe de fonctionnement des différentes méthodes d'analyse : CCM, IR, RMN, etc.

Compétences :

• représenter un composé organique en utilisant le modèle de Lewis ;
• représenter correctement un composé organique en représentation topologique (incluant l'écriture des doublets non-liants, des lacunes, le respect de la structure VSEPR, la représentation de Cram, etc.) ;
• positionner des charges partielles sur la représentation d'un composé organique (identification des effets inductifs et mésomères) ;
• représenter les formes mésomères pertinentes d'un composé organique (si elles existent) ;
• déterminer le stéréodescripteur R / S associé à un centre stéréogène de type "carbone asymétrique", déterminer le stéréodescripteur Z / E associé à un centre stéréogène de type "double-liaison C=C" ;
• identifier de la relation d'isomérie entre deux isomères : isomérie de constitution (de squelette / chaîne, de fonction, de position), stéréoisomérie (de conformation, de configuration -- dont énantiomérie et diastéréoisomérie) ;
• prévoir la constante d'équilibre d'une réaction acido-basique à partir des pK_a (fournis) des couples mis en jeu ;
• identifier le(s) site(s) acide(s) / basique(s) / nucléophile(s) / électrophile(s) d'un composé organique, comparer l'acidité / la basicité / la nucléophile / l'électrophilie de ces sites ;
• déterminer le mécanisme-limite associé à une réaction en analysant la nature des réactifs et les conditions opératoires, écrire ce mécanisme de manière correcte en respectant le formalisme des flèches courbes et la représentation topologique.
• savoir lire et exploiter une CCM, un spectre IR, un spectre RMN, etc.

~ Programme de spé' ~

Théorie des orbitales moléculaires
(lien vers le chap. 03)

Connaissances :

• méthode CLOA (combinaison linéaire d'orbitales atomiques) ;
• résultat de l'interaction entre deux orbitales atomiques identiques, entre deux orbitales atomiques différentes ;
• importance du recouvrement et de la différence d'énergie entre les orbitales mises en jeu sur l'énergie de stabilisation / déstabilisation ;
• justification de la prise en compte des (seules) orbitales atomiques de valence dans la construction d'un diagramme d'orbitales moléculaires ;
• distinction entre un diagramme corrélé et un diagramme non-corrélé.

Compétences :

• choix des orbitales atomiques à prendre en compte dans la construction d'un diagramme d'orbitales moléculaires ;
• détermination des éléments de symétrie du problème, classement des orbitales prises en compte en fonction de ces éléments de symétrie ;
• construction d'un diagramme d'orbitales moléculaires pour une espèce diatomique (homonucléaire ou hétéronucléaire) ou polyatomique (méthode des fragments) ;
• peuplement d'un diagramme d'orbitales moléculaires (construit ou fourni) ;
• détermination du caractère liant, non-liant ou antiliant d'une orbitale moléculaire ;
• détermination du caractère σ ou π d'une orbitale moléculaire ;
• détermination de l'indice de liaison d'un édifice polyatomique ;
• détermination du caractère diamagnétique ou paramagnétique d'une entité.

Théorie des orbitales frontalières
(lien vers le chap. 04)

Connaissances :

• comparaison des interactions à 0 électron / 2 orbitales, 2 électrons / 2 orbitales, 4 électrons / 2 orbitales ;
• définition d'un nucléophile à partir de sa HO, d'un électrophile à partir de sa BV ;
• énoncé et justification du théorème de Fukui ;
• distinction entre les contrôles thermodynamique et cinétique, distinction entre les contrôles (cinétique) de charge, stérique et orbitalaire ;
• réaction de Diels-Alder : conformation des réactifs, approche des réactifs, mécanisme concerté, régiosélectivité, stéréosélectivité ;
• énoncé de la règle d'Alder.

Compétences :

• identification des orbitales frontalières d'un composé à partir de sa configuration électronique fondamentale ;
• identification de l'espèce jouant le rôle de nucléophile et de l'espèce jouant le rôle d'électrophile en minimisant l'écart énergétique HO_A / BV_B ;
• identification du recouvrement maximal entre la HO du nucléophile et la BV de l'électrophile ;
• identifier le système π d'un composé organique ;
• identifier le produit majoritaire obtenu lors d'une réaction de Diels-Alder : identification du nucléophile / de l'électrophile, identification du régioisomère majoritaire, identification du (des) stéréoisomère(s) majoritaires.

Essentiellement algèbre linéaire de première année: 04pgmcolle

Colles physique 943_4

• Le programme de la semaine 40 :
  • Lundi 8-10 : Fin du chapitre 101 Exercices classiques. Début du chapitre 102 : les éléments propres.
  • Lundi 14-16 : Poursuite du chapitre 102.
  • Mercredi 10-12 : Retour sur le DM. Suite du cours ch102.
  • Jeudi 8-10 : Suite (et fin?) du ch 102.
  • Jeudi 14-16 ou 16-18 : les 1, 2, 3 et 5 exercices du ch 102.
• Les choses à faire :
  • apprendre le cours au fur et à mesure
  • travailler les questions de cours du programme de colle au fur et à mesure
  • lister les questions pour les poser en classe
  • retravailler le corrigé du DM face à sa copie pour comprendre ses erreurs et améliorer rédaction et présentation
  • pour lundi matin : lire les énoncés et chercher les exercices classiques 101.15; 16; 19 et 20.
  • pour jeudi : chercher les exercices 102.1 (Idriss/Aymane); 2 (Jess/Lucie); 3(Adam/Firdaws); 5
• Révisions pour le DS : le devoir abordera essentiellement le chapitre 202 et le chapitre 203. Cependant, toutes les notions revues en 201 peuvent être utiles et les connaissances basiques sur les espaces vectoriels.