cours 2 Flashcards
liaison chimique: définition
force d’attraction qui retient des atomes proches l’un de l’autre, ce qui forme une molécule
types de liaison (2)
- liaison entre atomes de même élément
- liaison entre atomes d’éléments différents = composé
types de liaisons chimiques (3)
- liaison covalente: importante dans les molécules du vivant
- liaison ionique
- liaison hydrogène: importante dans les molécules du vivant
liaison covalente
- la plus forte
- partage d’électrons de valence par des atomes pour combler leur dernier niveau d’énergie
- liaison simple et double
liaison covalente: liaison simple + exemple
- si 1 paire d’électrons est partagée
= entre atomes de même élément: H-H
= entre atomes d’éléments différents: H-O-H
liaison covalente: liaison double + exemple
- si 2 paires d’électrons sont partagées
= entre atomes du même élément: O=O
= entre atomes d’éléments différents: C-H (H de tous les côtés de C)
liaison covalente: électronégativité
tendance +/- forte d’un atome à attirer vers lui un ou des électrons d’un autre atome pour établir une liaison
- plus un atome atire fortement un autre atome, plus il est électronégatif
liaison covalente: polarité d’une molécule
- résulte de la différence d’électronégativité entre les atomes d’un composé
- détermine la répartition des atomes dans l’espace 3D
- molécule polaire et molécule non polaire
liaison covalente: molécule polaire
les atomes de la molécules ne sont pas répartis symétriquement dans l’espace
= la molécule présente d’un côté une charge partielle négative et de l’autre côté une charge partielle positive
liaison covalente: molécule non polaire
les atomes sont répartis symétriquement dans l’espace
liaison ionique
- moyennement forte
- transfert d’électrons dans la liaison
- l’atome le plus électronégatif attire si fortement un autre atome qu’il capture le ou les électron(s) de valence quand ils sont suffisament rapprochés
= un atome possède maintenant une ou plusieurs charges négatives, selon le nombre d’électrons capturés
= l’autre atome a perdu un ou des électrons et se retrouve avec une ou plusieurs charges négatives
liaison hydrogène
- faible
- réaction intermoléculaire
- un atome H déjà lié par liaison covalente dans une molécule polaire est attiré par un atome d’une autre molécule
= rapproche les molécules
= sans partage ni capture/perte d’électrons - liaisons fréquentes dans la chimie de la vie
éléments chez le vivant
le vivant est constitué d’éléments légers
- éléments du vivant parmis les premiers du tableau périodique
principaux éléments chez l’humain
le carbone et le phosphore sont très important chez l’humain, mais peu abondants chez le non vivant
= phosphore est si peu important qu’il n’apparaît pas dans le système solaire, la terre et l’eau de mer
- la mer est le milieu qui partage le plus d’éléments avec le corps humain
constitution du poids du vivant
~75% = H2O
~ 25% = poids secs
= 95-98% est C, H, O, N
= reste 2-5% est du poids sec
éléments plus petits du vivants
C, H, O, N
- les 4 plus petits éléments abondants du vivant à pouvoir établir 1, 2, 3 et 4 liaisons de valence
eau fun facts
- d’éléments en commun avec l’eau de mer
= la vie est apparue dans l’eau
= la vie ne s’est jamais affranchie de l’eau
- d’éléments en commun avec l’eau de mer
- cherche de l’eau sur d’autres planètes pcq sans eau sans vie
- les propriétés de l’eau découlent en grande partie des nombreuses liaisons H que forment les molécules d’eau entre elles et d’autres molécules
propriétés physicochimiques de l’eau (qui la rende si favorable à la vie)
- diffusion rapide
- polarité
2.1 liaisons H entre molécules d’eau
2.2 liaisons H avec d’autres molécules - réactions chimiques
- transparence à la lumière et aux U.V.
- opacité aux I.R.
- diffusion rapide
- petite molécule = faible poids moléculaire
= l’eau diffuse rapidement à travers les membranes biologiques - l’équilibre des concentrations est atteint plus rapidement par osmose, i.e. par la diffusion de l’eau que par la diffusion des solutés
2.1: cohésion
la molécule d’eau est polarisée (asymétrique)
- charge partielle négative du côté de l’atome d’O
- charge partielle positive du côté des atomes d’H
= aptitude à former des liaisons H entre elles
– nombreuses liaisons H entre les molécules d’eau = force qui les maintien ensemble = cohésion
2.1: tension superficielle
grâce aux liaisons H entre les molécules d’eau, polaires, les molécules situées à la surface de l’eau liquide sont plus fortement attirées par les autres molécules d’eau en phase liquide que par les molécules d’eau en phase gazeuse (dans l’air)
= il se forme une pellicule à la surface du liquide
2.1: haute chaleur spécifique
la haute chaleur spécifique de l’eau résulte des nombreuses liaisons H entre les molécules d’eau
- pour augmenter la température de l’eau, il faut beaucoup de chaleur (énergie) pour briser les liaisons H
- inversement, il se dégage de la chaleur quand les liaisons H se forment et que l’eau refroidit
2.1: haute chaleur de vaporisation
la haute chaleur de vaporisation résulte de nombreuses liaisons entre les molécules d’eau
- il faut beaucoup d’énergie pour briser les liaisons H et permettre aux molécules d’eau de s’échapper du liquide
2.1: masse volumique maximale à 4C
- quand la température baisse, les molécules d’eau se rapprochent, faisant augmenter sa masse volumique
- à 4C, l’énergie est encore suffisante pour briser les liaisons H entre molécules d’eau et les rapprocher
- sous 4C, les liaisons H sont plus difficiles à briser, les molécules ne se rapprochent plus les unes des autres.
- quand l’eau commence à geler, les liaisons H entre ses molécules ne peuvent plus être brisées
2.2: adhérence
grâce aux liaisons H entre les molécules d’eau et les molécules de la paroi des vaisseaux des plantes, l’eau adhère à la paroi et réussit à circuler contre la gravité
2.2: solvant universel
les molécules polaires se dissolvent facilement dans l’eau car les molécules d’eau peuvent former des liaisons H et se disposer autour des ions et des petites molécules
- l’orientation des molécules d’eau dans la solution dépend de la charge électrique que porte l’ion
3: réactions chimiques
l’eau ne réagit pas seulement comme solvant, elle participe aux réactions chimiques du vivant
4: transparence aux U.V.
la grande transparence de l’eau gazeuse de l’atmosphère terrestre aux rayons ultraviolets du soleil fut importante dans l’apparition de la vie
- car les U.V. étaient la source d’énergie sur la Terre primitive
5: opacité aux I.R.
- la lumière solaire traverse grandement l’atmosphère terrestre, riche en eau gazeuse
= les U.V. frappent la surface de la terre - le sol et les plantes les réfléchissent à des longueurs d’onde + grandes surtout dans l’infrarouge
- une planète sans atmosphère montre des écarts de température très marqués entre la surface exposée au soleil et sa surface cachée
le carbone
- un des éléments les plus abondants du vivant, mais très peu ailleurs
- les composés constitués d’atomes de C = composés organiques
- les hydrocarbures sont constitués seulement de C et de H
chaînes de c
association d’atomes de C par des liaisons
- simples, doubles, triples
- chaînes +/- longues
= non ramifiées ou ramifiées
= linéaires ou renfermées en cycle
- véritables squelettes des macromolécules biologiques
- (schémas)
groupements fonctionnels
- chez le vivant des molécules organiques (composées de C) ou de groupes de molécules organiques de base s’assemblent en molécules plus grosses
= assemblage de monomères=polymères - les diverses propriétés des molécules organiques dépendent
= de la position des atomes C et de H
= des autres atomes qui s’y lient = groupements fonctionnels - les 6 principaux groupements fonctionnels retrouvés chez le vivant sont hydrophiles: solubles dans l’eau
groupements fonctionnels hydrophiles
- hydroxyle
- carbonyle
- carboxyle
- amine
- thiol
- phosphate
groupements fonctionnels hydrophobes
groupements fonctionnels hydrophobes
- méthyle
métabolisme
pour assurer leur métabolisme, les êtres vivants ont besoin d’une grande quantité de carbone et d’énergie
