Université Pierre et Marie Curie Année 2016–2017 L1 – Parcours – BGC – DC 18 no

Université Pierre et Marie Curie Année 2016–2017 L1 – Parcours – BGC – DC 18 novembre 2016 N° d’anonymat : Chimie : Structure et Réactivité (UE 1C001) Contrôle Continu n°2 Durée de l'épreuve : 1 heure Seules les calculatrices non programmables sont autorisées. Les 3 exercices sont indépendants. Données : Numéros atomiques : H (Z = 1), C (Z = 6), N (Z = 7), O (Z = 8) Electronégativité (en eV½) : χH= 2,2 ; χO= 3,4 ; χF= 4,0 ; 1 Debye= 1/3 10-29 C.m ; e= 1,60 10-19 C. 1. Schémas de Lewis et VSEPR (15 min) Soit l’ion moléculaire I, de formule brute [C3H2NO]-, dont la représentation topologique est reportée ci-après. 1.1. Déterminer le nombre total de doublets (liants et non liants) et établir un schéma de Lewis de cet ion moléculaire. 1.2. Existe-t-il des formes mésomères ? Si oui, les représenter et préciser, en le justifiant, la forme la plus contributive à la structure réelle. 1.3. Préciser la géométrie autour du carbone en gras selon la théorie VSEPR. En déduire l’état d’hybridation de l’atome de carbone. Quelle est la valeur de l’angle selon la théorie VSEPR ? 2. Stéréochimie (30 min) 2.1. Considérons désormais la molécule II, dont la représentation en convention spatiale de Cram est reportée ci-après. 2.1.1. Ecrire la formule brute de II. 2.1.2. Préciser la configuration absolue du carbone asymétrique (stéréogène) en justifiant le classement des substituants par les règles de priorités de Cahn-Ingold-Prelog (CIP). CN O I H CCN CN O II H 2.2. La réaction de la méthylamine CH3NH2 sur un aldehyde RCHO, en milieu acide, conduit à la synthèse de l’imine III, obtenue sous la forme d’un mélange de deux stéréoisomères de configuration. 2.2.1. Préciser la géométrie autour de l’atome d’azote en gras selon la théorie VSEPR. En déduire l’état d’hybridation de cet atome. Quelles raisons peuvent expliquer un angle différent de la valeur VSEPR ? 2.2.2. Dessiner les stéréoisomères de configuration possible pour III et nommer leur configuration. 2.3. Dans le cas de la molécule II, la réaction avec la méthylamine conduit à la formation de la molécule HC(NCH3)CH(CN)CH3 (IV) dont un des stéréoisomères est représenté ci-dessous en convention spatiale de Cram. 2.3.1. Préciser la configuration absolue du carbone asymétrique (stéréogène) en justifiant le classement des substituants par les règles CIP. 2.3.2. Dénombrer tous les stéréoisomères possible pour la molécule IV. Représenter un couple d’énantiomères et les nommer. 3. Moment dipolaire et forces intermoléculaires (15 min) Les molécules d’eau (H2O) et de difluorure d’oxygène (F2O) présentent des moments dipolaires de 1,85D et 0,3D respectivement. 3.1. Représenter les vecteurs des moments dipolaires de ces molécules, en détaillant et en justifiant votre démarche. 3.2. Une mesure expérimentale des moments dipolaires des liaisons O-H et O-F conduit à µexp= 1,5D et 0,25D respectivement. Les distances interatomiques étant d(OH)= 1 Å et d(OF)= 1,4 Å, calculer le pourcentage de caractère ionique des deux liaisons. 3.3. Pour chaque molécule, H2O puis F2O, identifier la nature des forces intermoléculaires. Les température d’ébullition sont de 100°C et -144,8°C respectivement. Expliquer cette différence. R C O + H3C NH2 R C N + H2O H H R= chaîne carbonée III H3C CNC CN N H uploads/Philosophie/ cc2-2016-bgc-dc.pdf

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• Publié le Jui 23, 2022
• Catégorie Philosophy / Philo...
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