Architecture de la matière 2

Description

Les objectifs de cette matière s’inscrivent dans la continuité de la matière « architecture de la matière 1 » du semestre 1.
Il s’agit dans un premier temps de décrire la liaison dans une molécule selon différentes théories permettant ensuite de déterminer la géométrie des molécules et les représenter correctement dans l’espace. Ceci permettra de nommer précisément des molécules simples et d’aborder les notions de réactivité en lien avec la répartition électronique et la représentation tridimensionnelle des molécules.

Nomenclature et terminologie : fonctions chimiques, degré d’oxydation, règles IUPAC, notions de stéréochimie, conformation, configuration, règle CIP, chiralité
Structure de l'édifice moléculaire et sa représentation :représentation de Lewis, théorie VSEPR, formes mésomères, représentations de Cram, projection de Newman et Fischer
Liaison chimique : recouvrement orbitalaire, théorie de l’hybridation, théorie des OMs
Réactivité chimique : électronégativité, polarisation des liaisons par effet inductif, charges partielles, délocalisation des électrons par mésomérie

Compétences visées

Nomenclature et terminologie

• Identifier les fonctions chimiques présentes sur une molécule et les classer selon leur degré d'oxydation.
• Nommer selon les règles de l'IUPAC une molécule monofonctionnelle.
• Connaitre le nom trivial et la structure de molécules importantes (benzène, toluène, acide acétique, soude, potasse, éthylène…).
• Écrire une formule développée à partir d'une formule brute.
• Maîtriser les notions élémentaires de stéréochimie : isomérie de conformation et de configuration, identification des centres stéréogènes (C*), énantiomères, diastéréoisomères, règles CIP, chiralité et pouvoir rotatoire.
• Connaitre la nomenclature des orbitales hybrides.

Structure de l'édifice moléculaire et sa représentation

• Représenter une molécule selon Lewis pour les entités organiques et inorganiques plus complexes.
• Déterminer la géométrie des molécules à partir des représentations de Lewis et représenter la structure de l'édifice moléculaire dans l'espace 3D en utilisant la théorie VSEPR.
• Représenter une molécule selon la représentation de Cram, une projection de Newman ou de Fischer en respectant les angles de liaison et les conventions d'écriture.
• Représenter les formes limites et énumérer les formes mésomères.
• Délocaliser les électrons.
• Localiser les centres stéréochimiques et donner les configurations absolues.
• Identifier le moment dipolaire.

Liaison chimique

• Comprendre le concept de recouvrement orbitalaire.
• Interpréter un diagramme OM d'une molécule diatomique.
• Représenter qualitativement dans l'espace 3D les OM sigma et pi, liantes/anti-liantes, des molécules diatomiques.
• Déterminer qualitativement la polarisation d'une liaison.
• Comprendre qualitativement le concept de la localisation d'une OM par hybridation.

Réactivité chimique

• Appréhender la réactivité d'une molécule simple à travers la répartition de la densité électronique sur sa structure (électronégativité, polarisation des liaisons par effet inductif, charges partielles ; délocalisation des électrons par mésomérie).

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