Liste de questions de cours pcsi

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Liste de questions de cours pcsi
Liste de questions de cours : niveau PCSI
Q1
Q2
Q3
Q4
Evolution temporelle d’un système chimique
Lois de vitesse : réactions sans ordre, réactions avec ordre simple
Méthode différentielle
(0,1,2), ordre global, ordre apparent
Méthode intégrale
Méthode des temps de demi-réaction
réaction d’ordre 1 : cas des désintégrations radioactives : temps de
demi-vie d’un nucléide radioactif
feuille de TD corrigée
Influence de la température sur la vitesse d’une réaction
Loi d’Arrhénius
Etude expérimentale
Etude expérimentale d’une cinétique
Spectrophotométrie (Beer-Lambert)
Polarimétrie
Dosages (directs , indirects)
Méthode de dégénérescence de
l’ordre
TP mutarotation du glucose, iodation
de la propanone
Approche de la cinétique en réacteur ouvert
Réacteur ouvert parfaitement agité ROPA fonctionnant en régime
Savoir exprimer la vitesse de
permanent dans le cas où les débits volumiques d’entrée et de sortie
disparition d’un réactif ou de
sont égaux.
formation d’un produit à l’aide d’un
bilan de matière instantané.
Temps de passage
Etablir la loi de vitesse à partir de
mesures fournies
Classification périodique des éléments et électronégativité
Q5
Nombres quantiques n,l ml et ms,
Configuration électronique d’un atome et d’un ion monoatomique
Electrons de cœur et de valence
Prendre des exemples
6C, 26Fe, 76Os
( par exemple)
Place de l’élément dans la classification périodique des éléments
Q6
Architecture et lecture du tableau périodique des éléments
Positionner les métaux et les non
métaux
Métaux alcalins, alcalino-terreux,
halogènes et Gaz nobles
Citer les éléments des périodes 1 à 3
de la CP et de la colonne des
halogènes (nom, symbole, numéro
atomique)
Q7
Electronégativité
Evolution dans la CP
Evolution dans une colonne :
expériences
Relier le caractère oxydant ou
réducteur d’un corps simple à
l’électronégativité de l’élément.
Molécules et solvants
Q8
Méthode VSEPR
Q9
Forces intermoléculaires
Interactions de Van der Waals
Liaison Hydrogène
AXPEq p+q =6
Prévoir les déformations angulaires
pour les structures
AXPEq p+q =3 ou 4.
Ordres de grandeur énergétiques
Q10
Q11
Q12
Q13
Les solvants moléculaires
Grandeurs caractéristiques: moment
dipolaire, permittivité relative
Solvants protogènes (protiques),
aprotiques
Interpréter la miscibilité ou non
miscibilité de deux solvants
Aspect expérimental : Constante de
partage du diiode, principe de
l’extraction
Principes de la chimie verte
Architecture de la matière condensée : solide cristallin
Empilement compact de sphères identiques
Métaux et cristaux métalliques
maille conventionnelle CFC et ses sites interstitiels
Alliage de substitution et d’insertion
Connaître maille CC (moins compact)
Identifier les interactions covalentes,
Comparer les propriétés macroscopiques du diamant et du graphite
de Van der Waals et liaison
(à partir de structures cristallines données)
hydrogène dans un cristal de structure
donnée.
Vérifier la tangence anion-cation et la
non tangence anion-anion dans une
Solides ioniques
structure cubique de type AB fournie
Stoechiométrie AB
Structures, réactivités et transformations en chimie organique
Q14
Q15
Q16
Q17
Q18
Q19
Q20
Stéréoisomérie de conformation en série aliphatique non cyclique et
Ordre de grandeur de la barrière
cyclohexanique
énergétique conformationnelle
Stéréoisomères de configuration : énantiomérie, diastéréoisomérie
Nomenclature Z,E, R,S
Séparation d’énantiomères.
Rôle essentiel de la diastéréo-isomérie
Activité optique, pouvoir rotatoire, loi de Biot
Prendre pour exemple le TP
mutarotation du glucose
Faire intervenir les termes :
Mécanismes réactionnels limites des substitutions nucléophiles
Actes élémentaires, molécularité,
aliphatiques SN1 et SN2
intermédiaire réactionnel, état de
transition
Etape cinétiquement déterminante,
Approximation de l’état quasistationnaire
β-E2 Propriétés cinétiques et stéréochimiques, régiosélectivité
Compétitions substitution-élimination
Contrôle cinétique, contrôle thermodynamique.
Un modèle pour l’état de transition ; le postulat de Hammond
Les organométalliques ou stratégie de synthèse en chimie organique (création de liaison C-C)
Q21
Préparations des RMgX à partir des halogénoalcanes et des
alcynes terminaux
Q22
Q23
A.N sur carbonyles, CO2, époxydes
Rétrosynthèse
A.N suivie d’E sur esters
Activation et protection de groupe caractéristique
Activation nucléophile des alcools et ( phénols)
Formation d’alcoolate par réaction
acido-basique ou d’oxydo-réduction
Synthèse de Williamson
Rétrosynthèse
Q24
Activation Electrophile des alcools
 Activation in situ par protonation
Déshydratation acido-catalysée des
alcools tertiaires (E1), compétition
SN-E avec alcools secondaires
Synthèse des halogénoalcanes par
action de HX sur alcool

Activation par formation d’esters sulfoniques
Q25
Activation électrophile du groupe carbonyle
Q26
Q27
Q28
Q29

Formation d’alcène par
Elimination basique sur un
mésylate
 Formation d’halogénoalcane
par SN sur tosylate ou
mésylate
Acétalisation des aldéhydes et des
cétones ( APTS, appareillage de
Dean-Stark, mécanisme limite)
Hémiacétalisation du glucose :
interpréter la mutarotation du glucose
par le caractère renversable de
l’hémiacétalisation ( voir TP sans
l’étude cinétique)
Protection de groupe caractéristique
Protection/déprotection du groupe carbonyle par un diol 1,2 ou 1,3
Conditions expérimentales,
mécanisme de l’hydrolyse acide,
exemple
Protection/déprotection du groupe hydroxyle par formation d’un
étheroxyde benzylique
Réactions d’oxydo-réduction en chimie organique
Les groupes caractéristiques et leur niveau d’oxydation
Oxydation des alcools selon leur classe : principe de l’oxydation
contrôlée des alcools primaires
Oxydation des alcènes
Passage au diol par action catalytique
de OsO4 en présence d’un co-oxydant
Coupure oxydante par OsO4/NaIO4 (
ox de Lemieux-Johnson)
Q30
Q31
Q32
En PC oxydation des alcènes en
époxydes avec mCPBA
Réduction des composés carbonylés en alcools
Action du tétrahydruroborate de
sodium : conditions opératoires,
mécanisme réactionnel,
chimiosélectivité)
Transformations chimiques en solution aqueuse
Nombre d’oxydation
Exemples usuels : thiosulfate,
Potentiel d’électrode, formule de Nernst, électrodes de référence
permanganate, dichromate, peroxyde
Diagramme de prédominance ou d’existence
d’hydrogène
Aspect thermodynamique de réaction d’oxydo-réduction
Aspect qualitatif et quantitatif
Calcul de K°
Dismutation et médiamutation
Q32
Réactions acido-basiques
Q33
Q34
Constante d’acidité, diagramme de prédominance, force des acides
dans l’eau, calcul simple de pH d’un acide faible, base faible
Solution tampon
Réactions de complexation
constantes de formation ou dissociation successives,
globales, diagramme de prédominance en fonction de pL
Réactions de dissolution ou de précipitation
Constante de l’équation de dissolution, produit de solubilité KS
Solubilité et condition de précipitation
Domaine d’existence
Facteurs influençant la solubilité
acide sulfurique , acide nitrique, acide
chlorhydrique, soude, potasse, l’ion
hydrogénocarbonate, l’ammoniac
Voir exercices sur courbes de
distribution
On peut vous donner des KS, KA ; Kd