notions de réactivité en chimie organique Flashcards
À quoi corrspond l’effet inductif ?
=déformation d’un nuage π ou σ sous l’effet d’une différence d’électronégativité
À quoi est due la polarisation d’une liaison ?
attraction préférentielle exercée sur le doublet commun par le noyau d’un des 2 atomes
Comment l’attraction (polarisation de la liaisons) va évoluer avec la dist ?
elle décroit rapidement avec la distance et est pratiquement nulle au delà de 3-4 liaisons.
comment va-t-on appelé l’influence qu’à une liaison polarisé sur une chaine de liaison covalente ?
=effet inductif
comment est noté l’effet inductif quand il est attracteur ?
- -I
- =l’élément attire la densité electronique vers lui
comment est noté l’effet inductif quand il est donneur ?
- +I
est-ce que l’effet inductifs peuvent se cumuler ?
oui, ils sont beaucoup plus important sur espèce chargées que espèces neutres
comment est l’effet inductif si :
⧠C⁺⥶ A
⧠ représentant une case quantique vide=lacune électronique
voir p 173 ducours
- on a efffet donneur +I de A
- donc compensation de la charge + effet stabilisant
comment est l’effet inductif si
⧠C⁺⥸ A ?
- effet attracteur -I de A
- donc déstabilisation de la charge +
comment est l’effet inductif si
∶C⁻⥶ A
- effet donneur +I de A
- donc déstabilisation de la charge -
comment est l’effet inductif si
∶C⁻⥸ A
- effet attracteur -I de A
- donc stabilisation de la chrage -
que peut expliquer l’effet inductif ?
evolution du pKa de quelques acides carboxyliques
formule Ka ?
Ka= [A⁻] [H₃0⁺] / [AH]
AH= acide
A-=base
formule pKa ?
pKa = -log Ka
élément ayant un effet inductif donneur ?
Cl qui rend acide fort
la mésomérie c’est quoi ?
ctne molé/ions peuvent être représentés par pls formules de Lewis sans qu’il y ait besoin de choisir une préférentiellement à une autre
Quelle va être la bonne formule de Lewis dans le cas molé/ion mésomère ?
aucune ne va décrire réellement la molé, c’est une formule intermédiare
que ne décrit pas la formule de lewis mais que la mésomérie oui ?
les doublets π ne sont pas dans formules de Lewis
cf p 174 du cours
c’est quoi comme procédé la mésomérie ?
un procédé artificiel
que permet de décrire la mésomérie ?
la délocalistion des e- dans une molé en utilisant schémas de Lewis classiques
comment va-t-on appelé les molécules qui comporte des e- délocalisés?
molé qui peuvent être décrite par ensemble de formule de Lewis
=formes limites ou mésomères il y a entre ces fomes une mésomérie ou une résonance
comment vont être séparer les formes mésomères ou de limites ?
par double flèches :↔︎
comment appelle-t-on la molé réelle ?
un hybride de résonance = ensemble des formes limites
comment sont les formes limites/mésomères ?
elles sont purement formelle (procédé artificiel) et aucune ne représente une espèce physiquement existante
comment peut être représenté un hybride de résonance ?
par une forme moyenne qui rassemble toutes les formes limites
À quoi va correspondre pointillés dans fomes mésomères ?
cf p 175 du bouquin
=délocalisation des e-
que montrent les charges δ ?
- qu’il ne s’agit pas de charges réelles.
- =charges partielles qui ne sont pas quantifiées
pourquoi on utilise charge δ pour formes limites et hybride de résonance ?
car atome peut être neutre dans certaintes formes limites ou neutres dans d’autres
dans quelles conditions on a un système conjugué ?
- 2 éléments structuraux de type e-π , e- n , e- célib ou orbitales vacabtes (OV) séparés par liaison simple et une seule
c’est quoi un système conjugé ?
- système chimique qui constitue un système d’atomes liés de façon covalente avce au moins une liaison π délocalisée
- conjugaison peut concerner toute molé ou une partie
que permettent les systèmes conjugués ?
de représenter système chimique sous plusieurs représentations de Lewis dites mésomères (résonantes ou canonique)
combien peut-on avoir de formes limites ?
beaucoup, mais elles n’ont pas toutes le même poids .
poids plus important quand forme limite représente strucutre stable
c’est quoi l’effet mésomère ?
quand délocalisation des e- peut être responsbale de existence charge partielles δ + ou -
comment peut être effet mésomère ?
- donneur +M
- accepteur -M
comment effet mésomère est donneur ?
quand un atome ou un groupe d’atomes cède des e- au reste de la molécule
comment effet mésomère est accepteur ?
- quand un atome ou groupe d’atome récupère des e-
est-ce qu’on peut avoir en même temps un effet inductif et un effet mésomères ?
- oui, charges créées par effet mésomères sont distinctes de celles de effet inductif.
- les 2 effets peuvent être en conflit et créent sur le même site des chages de signes contraires
- effet mésomère emporte
est-ce que effet mésomère < effet inductif ?
non effet mésomère > effe inductif
que va entrainer la délocalisation des e- ?
une stabilisation
est-ce qu’on peut déterminer l’E de formation d’une molé ?
= E mise en jeu dans la réaction
oui on peut la déter expérimentalement et on peut la comparer avec l’E de formation théorique d’une forme limite par addition des E de liaison
est-ce que 2 doubles liaisons peuvent être conjuguées ?
que si elles sont séparées par une liaison simples
quelle est l’influence de l’effet mésomère sur l’acidité et la basicité ?
ex avec l’Alcools/phénols
cf p 180 du cours
- doublet non-liaint délocalisé par mésomérie
☞ doublet non liant moins dispo pour capter un proton
☞base plus faible → acide plus fort
c’est quoi une réaction totale ?
- le réactif minoritaire est totalement consomée en fin de réaction
aA +bB → cC + dD
c’est quoi une réaction équilibrée ?
- réactif minoritaire pas totalement consommé en fin de reaction
- aA + bB ⇋ cC + dD
formule constante de l’équilibre ?
K =[C]^c * [D]^d
——
[A]^a * [B]^b
C D A B sont tous à eq
que dit la loi de chatelier ?
lorsque modif exterieures apportés à un système physico-chimique en eq porvoquent une évolution vers un nouvel état d’eq, l’évolution s’oppose aux pertubations qui l’ont engendrée etmodère l’effet
loi de chatelier suite
que ce passe-t-il si on ajoute réactif A ?
A + B ⇋ C +D
déplacemnt de l’eq DROITE
loi de chatelier suite
que ce passe-t-il quand on a ajoute produit C ?
A +B ⇋ C +D
déplacement eq vers la GAUCHE
loi de chatelier
que ce passe-t-il quand on enlève réactif A ?
a + B⇋ C+D
déplacement de l’eq vers la gauche
que ce passe-t-il quand on enlève réactif D ?
A+B⇋ C+ d
déplacement de eq vers ma droite
comment vont réagir les acides carbo sur les alcools ?
pour donner des esters selon réaction equilibré et catalysée
noté réaction d’estérification à partir des acides carbo
voir p 182 du cours
R-CO-OH + R’-OH ⇋ R-CO-O-R’+H₂0
mettre au dessus ⇋ H⁺
réaction d’estérification à partir des acides carbo
peut avoir une réaction sans catalyseurs par les acides forts ?
non il faut réaction catalysée par acides forts pour avoir récation
c’est quoi une saponification ?
en milieu basique OH⁻ /Δ
c’est quoi une hydrolyse acide ?
en milieu acide
H₃O⁺/Δ
que va permettre l’élimination progressive de l’ester au cours de sa formation par distillation ?
on déplace éq vers la droite
que va permettre l’elimination progressive de l’eau au cours de sa formation par le dean-stark ?
dépalcer eq vers la droite
que va étudier la cinétique ?
étude de la vitesse des réaction chimiques
comment la vitesse des réactions chimiques peut être ↗︎ ou ↘︎
en jouant sur divers paramètres = T° , C° des réactis ou ajout catalyseurs ect …
formule de vse de disparition d’un réactifs ou formation d’un produits
- mol.L⁻¹.s⁻¹
- v=k[A]^a[B]^b … [X]^x
k=cst dépend que de <T
quel est le nom donné au résumé de la réaction chimique ?
=**équation bilan **
que fait apparaître l’eq bilan ?
qu’un bikan général de la réaction = point de départ et d’arrivée
que ce passe-t-il en réalité pour équation bilan ?
elle se décompose en succession d’actes élémentaire/ étapes intermédiares faisant apparaitre intermédiare réactionnel qui ne figurent pas dans eq bilan
schéma réaction élémentaire:
A +B →C
schéma réaction multi étapes:
A + B → C
↘︎ I↗︎
I =intermédiare réactionnel
est-ce que toutes les réactions élémentaires passent par un état de transition ?
oui il n’est pas isolables
À quoi correspon :
-Ei
-Ef
-ET#
-Ea
-∆G
- Ei= état initial
- Ef=état finale
- ET#= état de transi°
- Ea= E d’activa° = ∆G#
- ∆G =enthalpie libre
À quoi correspond ET# ?
état de transition, =état instable
non isolable (niveau max d’E
À quoi correspon Ea ?
E d’activation = ∆G#= enthalpie libre d’activaion
À quoi correspon ∆G ?
enthalpie libre de la réaction (grandeur TD)
réaction multi-étapes
comment va être l’E des 2 étapes élémentaires
elles vont apsser par un max.
combien d’états de transitions vont apsser par intermédiare réactionnel I ?
2
I est isolable
quelle est l’étape cintéiquement déterminante ?
=celle qui possèdes le ∆G# (Ea) le plus élevé
c’est quoi un catalyseur ?
=corps quia ccelère transformation chimique sans participer à son bilan et sans être modifé
que permet la présence d’un catalyseur?
augmenter la vitesse de réaction en diminunat enthalpie libre d’activation ∆G# de étape cinétiquement déterminante
c’est quoi une réaction endothermique ?
cf p 185
produit B formé est moins stable que le réactif A
* variation d’enthaloi est positive →absorption de chaleur
c’est quoi une réaction exothermique ?
produit B formé est plus stable que le reactif A
* var d’enthalpie est don négative→ libération de chaleu
que va-ton observer dans la plupart des cas au niveau de la structure de 2 espèces avec E proches ?
si dans une réaction 2 espèces successives d’ E proches ont aussi structure porche =postulat de Hammond
un réactif peut-il conduire à plusieurs produits ?
oui
comment est dite la réaction si on obtient le produit qui se frome le plus rapidement ?
- elle est sous contrôle
- chemin suivi est celui dont ∆G# est la plus faible
enthalpie libre d’acivation ∆G#
comment est dite la réaction si on obtient le produit le plus stable ?
=le plus bas en E
cf p186
la réaction est sous controle TD
que ce passe-t-il pour B(=produit formé) si réaction ne sont pas réversibles ?
B est appelé produit cintéique lorsqu’il se forme préférentiellement
que va -t-il se passer quand le plus stables des 2 produits se forme majoritairement ?
cf p 186
on va le qaulifier de produit TD
si il existe plusieurs types de réaction combien on aura de type d’intermédiare ?
on aura plusieurs types d’intermédiares
c’est quoi les réactions homolytiques ?
elles entrainent le partage de façon symétrique du doublet électronique de laliaison covalente qui est en jeu
comment est la flèche dans une reaction homolytique ?
c’est une demie, on a déplacement d’un e-
cf p187
c’est quoi une réaction hétérolytiques ?
lorsque liaison rompue, doublet electronique sera conservé par atome le plus electronégatif et il aura une déficience électronique sur l’autre atome (=case vide)
cf p187
comment est la flèches dans une réaction hétérolytique ?
c’est une flèche entière, il y a déplacement d’un doublet d’e- ⤺
c’est quoi les radicaux libres ?
des espèces radicalement neutres, ayant au moins un e- non-apparié =celib
comment sont les radicaux libres au niveau de leurs réactivité ?
très réactifs
quand-est-ce que les radicaux libres sont formés ?
lors de la rupture homolytique d’une liaison
comment sont, généralement, les réactions qui impliquent des radicaux libres ?
initiées par d’autres radicaux provenant d’initiateur
comment se passe les reaction initiées ?
(réactions sui impliquent radicaux libres)
une liaison σ de l’initiateur,faible en E est rompue de manière homolytique par la lumière (h.v) ou par une source de chaleur (∆)
comment sont les réactions initiées ?
(réactions sui impliquent radicaux libres)
- très rapides
- se produisent en phase gazeuse
par quoi est déterminé le point de rupture de la molé ?
par la ± grande stabilité des radicaux se formant.
la réaction passe par quel intermédiare : stable ou instable ?
préférentiellement stable
comment la stabilité va croître?
avec le nombre de groupement donneurs portés par le radical
comment la stabilité va augmenter
moyen n°2
avec délocalisation des e-
réaction qui impliquent radicaux sont souvent réaction en chaine
c’est un carbocation ?
=cation sont charge positive est proté par un atome de carbone ex CH₃CH₂⁺
quelles liaisons on a dans un carbocation ?
3 liaisons simples 𝜎 avec ses voisins
de quel type est le carbocation ?
AX₃ avec un carbone hybridé sp²
quel tyoe d’orbitale le carbocation a ?
orpitable p vide perpendiculaire au plan des 3 liaisons
un carbocation est-il plan ?
oui
quel est le type de formation du carbocation le plus simple ?
rupture hétérolytique d’une liaison entre un carbone et un autre atome le plus electronégatif
ex de l’halogène
quel est un des facteurs de stabilisation des carbocations ?
la délocalisation electronique.
carbocation allylique relativement stable plus table que son analogue non sujte à délocalisation
c’est quoi une protopie ?
quand les carbocation son susceptible de se réarranger pour donner des carbocations plus stables par migrations d’un H ou groupe alkyle ou aryle
c’est quoi un carbanion ?
est un anion dont la charge négative est portée par un atome de carbone
comment va être formé un carbanion ?
lors de la** rupture hétérolytique** d’une liaison entre un C et un atome - electronégatif que lui paire liante sera récupérée par atome de C pour former carbanion
avec combien de liaison un carbanion est impliqué ?
3 liaisons simples σ
comment se forme fréquemment les carbanions ?
arrachement d’un H⁺ porté par un C à l’aide d’une base appropriée
comment le carbanio est hybridé ?
- sp³
- lorsque doublet du carbanion délocalisé →sp²
comment est la structure electronique du carbanion ?
tétraédique et le doublet se situe dans une des liaisons sp³
comment vont être déstabilisé les carbanions ?
par présence de groupements donneurs qui renforcent densité electronique vers le C⁻
l’inverse des carbocation
que va permettre la stabilisation du carbanion ?
liée à hybridation du carbone portant la charge
carbone sp plus électronégatif que C sp² ou sp³
donc sp plus stable
c’est quoi un sovant polaire ?
s’il y a moment dipolaire et une constante diélectrique
c’est quoi un solvant protiques ?
s’il possède un atome d’hydrogène acide.
* celui-ci se rencontre lorsqu’un H est lié à un hétéroatome
comment est l’influence sur la réactions des solvants aprotiques et apolaires ?
n’influencent pas la réactions
comment sont les solvants aprotiques et apolaires ?
- souvent non miscibles avec l’eau
- constituent les sovlants de réferences
comment solvatent les solvants aprotiques et apolaires ?
ils ne solvatent pas les molécules en fonctions des charges portées par celle-ci
ex: hexane, benzène,toluène,CH₄
que ne forments pas les sovlants aprotiques polaires ?
ne forment pas des liaisons hydrogène, mais leurs molécules agissent comme un dipôle
que va-t-on observer au niveau des molé des solvants aprotiques polaires ?
- charges opposée apparaissent par mésomérie
- possèdent fort moment dipolaire
- cst diélectrique élevée ex acétone
solvants aprotiques polaires
comment sont les charges positives et négatives ?
- est diffuse
- concentrée en un seul atome
que solvatent solvant aprotiques polaires ?
- solvatent fortement les cations qui deviennent peu ou pas réactifs
- solvatation anions solvaté plus faiblement et restent modérément réactifs
que peuvent former les solvants protiques polaires ?
des liaisons hydrogène
que possèdent les solvants protiques polaires ?
fort pouvoir ionisant et un pouvoir séparateur élevé
les solvants protiques polaires sont-ils solubles dans l’eau ?
oui le plus souvent
ex:
* alcool
* eau
* méthanol
* éthanol
* isopranol
* acides carboxyliques
* acides formiques ect
que va solvater les solvant protiques polaires ?
les molécules chargées
comment les solvants protiques polaires solvatent les anions ?
- fortement solvatés grâce à liaisons hydrogène.
- ils deviennent isolés donc peu réactifs dans ce types de solvant
comment les solvants protiques polaires solvatent les cations ?
- moins solvatés par pôle négatif du solvant
- modérément réactifs
c’est quoi une espèce electrophile ?
espèce neutre ou chargée positivement qui a une lacune electronique ou atome portant une charge positive partielle appartent à une liaison polarisée
que veut dire le terme electrophile ?
qui aime les e-
c’est quoi une espèce nucléophile ?
- qui possède un doublet d’e- n ou π.
- c’est une entité riche en e- qui peut être neutre ou chargée négativement
doublet e- n =doublet libre (:)
doublet e- π=doublet non liant (à verif)
que signifie le terme nucléophile ?
qui peut donner des e-
que vont attaquer les nucléophiles ?
ils attaquent les sites pauvres du pdv électronique donc un electrophile
les termes nucléo/électro-philes vont être utilisé pour désigner qui ?
une molécule entière ou un atome/gpmt d’atome au sein de la molé
qd la nucléophilie va augmenter ?
- ↗︎ avec la charge négative : H-O-H et H-O⁻→plus nucléophile
- ↗︎ qd électronégativité de l’atome porteur du doublet ↘︎
- ↗︎ avec polarisabilité
- ↗︎avec la taille
quand est-ce que la nucléophilie va ↘︎?
quand la longueur de chaine carbonnée ↗︎
par quoi est atténué la nucléophilie ?
la solvatation
ex: basicité ↗︎ ⇔ effet inductif donneur↗︎ donc nucléophilie↘︎⇔ mobilité↘︎
que va impliquer de nbrse réactions ?
une étape de rupture de liaison formant un intermédiare réactionnel qui réagira rapidement
c’est quoi une réaction radicalaire ?
rupture homolytique des liaisons
cfp 195
c’est quoi une réaction ioniques ?
rupture hétérolytiques des liaisons
c’est quoi une réaction d’addition :
- A+B→ A—B
- 2 molé se combinent pour former une seule molé
— =liaison
c’est quoi une réaction d’élimination ?
- A—B → A +B
- une molé se casse pour former 2 molé
c’est quoi une réaction de substitution?
- A—B + C—D→A—C + B—D
- 2 molé se combinent pour former 2 autres molé
c’est quoi une réaction de réarrangements?
- A →B
- modifications su squelette carbonné
quelle est le nom de cette réaction : A+B→A—B ?
réactions d’addition
quelle est le nom de cette réaction : A—B→A+B ?
réactions d’élimination
quelle est le nom de cette réactions :
A—B+C—D→A—C + B—D ?
réactions de substitution
quelle est le nom de cette réactions A →B
réactions de réarrangement
c’est quoi la réactions de substitution :
R—X + Y⁻ →R—Y + X⁻¹
un atome ou groupe d’atome en remplace un autre dna la molécule initiale
par quelle type d’espèce la substitution sur un carbone peut être induite ?
- électrophile
- nucléophile
- radicalaire
que ce passe-t-il lors du’une substitution nucléophile ?
- R—I + CN⁻ → R—CN + I⁻
- substitution nuléophile SN
comment vont être noté les réactions de subtitution avec une ou pls étapes successives?
SN1 et SN2 =sous divisions (cas de substitution nucléophile ? à vérifier)
que permettent les réactions d’addition ?
création d’un seul produit à partir de 2 réactifs
Avec qui la réactions d’additions peut être faite ?
avec un.
* nucléophile
* electrophile
* ou un radical libre
* cas de addition electrophile sur un alcène => implique rupture de la liaisons et formation de 2 liaisons σ (cf p 197)
dans une réactions d’élimination que va faire la molé ?
elle perd ctn de ses atomes et il en résulte la création d’une liaisons supplémentaire (liaisons multiple ou cyclisation) ex:
CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂+H₂O
est-ce que les réaction d’élimination peut evoir pls étapes successives ?
oui, on a ainsi des sous-divisions E1 et E2
dans une réaction bilan où on peut écrire un réactif ?
écrit avant la flèche (avec le substrat) ou au dessus de la flèche cf p197
dans une éq bilan où va-t-on écrire la partie éliminé d’une molé ?
peut être écrite au dessus de la flèche avce le signe - ou après la flèche
cf p 197
dans une éq bilan où fait-on apparaître le catalyseur ?
un catalysuer est consommé puis régénéré au cours de la réaction, il n’intervient pas dans éq bilan et apparait au dessus de la flèche
quelle est la règle génerale quand il y a une espèce riche en e- ?
(e- celib ou paire/doublet e-)
elle ca chercher à donner ses e- en attaquant une espèce pauvre en e-
que permettent les flèches de réactions (⤺ ou ↽ )
voir ↽ courbée
permettent de montrer ct fonctionne une réaction.
grâce à elles on comprend ct pls réactifs réagissent entre eux pour donner un produit
que décrit une flèche de réaction ?
1 transfert électronique donc la migration d’e- d’une entité vers une autre
que décrit une flèche entière ⤺
migration de 2 e- (une paire electronique)
que décrit une flèche simple ↽ ?
migration d’un seul e-
utilisé dans mécanisme radicalaires
que vont manifestés les dérivés halogénés ?
ils manifestent leur caractère electrophile lié à la polarisation de la liaisons C—X(substitution nucléophile, élimination) + leur carac basique lors de réaction faisant intervenir des expèce chimique à lacune éelectronique
cf ex p 197
que va-t-on avoir quand il y a attaque par les bases ?
elimination, substitution nucléophile
élimination
que va-t-on avoir quand il y a attaque par les nucléophiles ?
elimination, substitution nucléophile
substitution
