Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 10
Exercices

Pour s'échauffer - Pour commencer

Savoir-faire - Parcours d'apprentissage

Pour s'échaufferPour commencerDifférenciationPour s'entraîner
Savoir identifier des réactions d'addition, de substitution et d'élimination
Savoir identifier des étapes de protection et de déprotection
Savoir élaborer une séquence réactionnelle à l'aide d'une banque de réactions chimiques

Pour s'échauffer

5
Addition ou substitution

Préciser la différence entre une réaction d'addition et une réaction de substitution.

6
Estérification

Soit la réaction chimique suivante :

estérification
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1. Nommer les réactifs et les produits.

2. Préciser s'il s'agit d'une réaction d'addition, de substitution ou d'élimination.

3. Justifier son nom de réaction d'estérification.

7
Liaison peptidique

Liaison peptidique
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Dans le dipeptide suivant, repérer les groupes amine, amide et acide carboxylique.
Proposer les formules des deux acides aminés qui ont permis sa synthèse.

Dessinez ici

8
PVC ou polychlorure de vinyle

Le PVC est obtenu par polymérisation du chlorure de vinyle de formule :

PVC ou polychlorure de vinyle
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Écrire la formule topologique condensée du polymère obtenu.

PVC ou polychlorure de vinyle
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Crédits : ltdedigos/Shutterstock

9
Craquage du pentane

Le craquage du pentane peut se faire selon deux réactions. La première donne du propène et un alcane A ; la seconde conduit au pent‑2‑ène et à un produit B.

1. Déterminer le nom et la formule de A et B.


2. Préciser si la chaîne carbonée est modifiée dans ces deux réactions.

A
Synthèse d'un organomagnésien mixte

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Les organomagnésiens mixtes ont été étudiés par le chimiste français Victor Grignard (il reçut le prix Nobel de chimie en 1912). Ils sont largement utilisés en chimie organique pour créer des liaisons entre atomes de carbone. Leur synthèse se fait par la réaction entre un holagénoalcane () et du magnésium sous forme métallique selon la réaction :

Il s'agit d'une synthèse délicate, qui nécessite un milieu parfaitement anhydre. En effet, l'eau détruit l'organomagnésien via la réaction :


De quel type sont les deux réactions mentionnées ?

Pour commencer

Réactions en chimie organique

10
Addition, élimination ou substitution

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

1. Pour chaque proposition, indiquer le type de réaction mise en jeu.

a. Le but‑2‑ène en présence de chlorure d'hydrogène donne le 2‑chlorobutane.
b. L'éthanol en présence d'acide sulfurique à chaud donne de l'éthène et de l'eau.
c.
addition élimination ou substitution
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d.

2. Pour chacune des quatre réactions précédentes, préciser s'il y a modification du groupe caractéristique et/ou de la chaîne carbonée.

11
Synthèse d'un dipeptide

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Soit les acides aminés suivants :
Sérine et Alanine
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1. Dénombrer les dipeptides pouvant être produits à l'aide d'un mélange de sérine et d'alanine.

2. Représenter un dipeptide possible en formule topologique et entourer la liaison peptidique en précisant le nom de ce groupe caractéristique.
Dessinez ici

12
Oxydation ménagée de l'éthanol

RAI/MOD : Modéliser une transformation

oxydation ménagée de l'éthanol
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Crédits : Alf Ribeiro/Shutterstock

1. Écrire l'équation de la réaction chimique modélisant l'oxydation de l'éthanol en éthanal en présence de l'ion permanganate .

2. Préciser le type de modification engendrée.

Donnée
  • Couples d'oxydoréduction : et

Polymérisation

13
Blouse au laboratoire et polypropylène

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

1. Certaines blouses de chimie sont en polypropylène, un polymère artificiel. Citer deux polymères naturels.

2. Le polypropylène est issu de la polymérisation par polyaddition du propène. Représenter le monomère, puis écrire la réaction de polymérisation conduisant au polypropylène.
Dessinez ici

3. Identifier le motif du polymère.

14
Autour du kevlar

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Kevlar
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Crédits : TLaoPhotography/Shutterstock

Le poly(p‑phénylènetéréphtalamide) est un polymère artificiel plus connu sous le nom de kevlar. Les deux monomères entrant en jeu dans la synthèse de ce polymère sont les suivants :

kevlar poly(p-phénylènetéréphtalamide
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Crédits : Lelivrescolaire.fr
kevlar poly(p-phénylènetéréphtalamide
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Crédits : Lelivrescolaire.fr


1. Nommer les groupes caractéristiques présents dans ces deux monomères.

2. Proposer l'équation de la réaction conduisant au polymère en précisant s'il s'agit d'une polyaddition ou d'une polycondensation.

Synthèse organique et protection

15
Groupe caractéristique à choisir

RAI/ANA : Construire un raisonnement

Soit la transformation chimique suivante :

polyfonctionel, groupe caractéristique
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1. Justifier le terme polyfonctionnel pour le réactif A utilisé.

2. Nommer et entourer ses groupes caractéristiques.
Dessinez ici

3. Identifier le groupe à protéger.
Voici les trois étapes (non chronologiques) de la synthèse organique envisagée par un chimiste :


Étape A
synthèse organique groupe caractéristique
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Étape B
synthèse organique groupe caractéristique
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Étape C
synthèse organique groupe caractéristique
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4. Proposer un titre à chacune d'elles.

5. Remettre les étapes dans le bon ordre.
Voici les trois étapes (non chronologiques) de la synthèse organique envisagée par un chimiste :

16
Synthèse du paracétamol

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Le paracétamol est synthétisé pour la première fois par Harmon Northrop Morse en 1878. Sa synthèse se fait en une seule étape selon le bilan suivant :

synthèse paracétamol
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Crédits : Lelivrescolaire.fr

1. Préciser, en le justifiant, si le para‑aminophénol est une molécule polyfonctionnelle.

2. Préciser quel groupe on aurait pu protéger pour être certain de n'obtenir que du paracétamol.

Synthèses écoresponsables

17
Oxydation et économie d'atomes

REA : Appliquer une formule

Déterminer la réaction la plus économe en atomes.

Réaction avec le réactif de Jones :

Réaction avec le réactif de Jones. Oxydation et économie d'atomes
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Réaction catalytique en présence de dioxygène :

Réaction catalytique en présence de dioxygène. Oxydation et économie d'atomes
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Données
  • Masses molaires : g⋅mol-1, g⋅mol-1,
  • g⋅mol-1, g⋅mol-1 et g⋅mol-1.
  • Expression de l'économie d'atomes :
 : économie d'atomes
 : coefficients stœchiométriques des produits désirés
 : masses molaires des produits désirés (g⋅mol-1)
 : coefficients stœchiométriques des réactifs
 : masses molaires des réactifs (g⋅mol-1)

18
Du benzaldéhyde vers la benzoïne

RAI/ANA : Choisir un protocole

La benzoïne a été synthétisée pour la première fois en 1832 par deux chimistes allemands lors de recherches sur l'huile d'amande amère qui contient principalement du benzaldéhyde. Le bilan de cette synthèse est :

Du benzaldéhyde vers la benzoïne
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Crédits : Lelivrescolaire.fr


À l'aide du document ci‑dessous et de recherches documentaires, justifier que l'évolution des protocoles de synthèse de la benzoïne va dans le sens d'une synthèse plus écoresponsable.


Quelques évolutions techniques de la synthèse

Famille fonctionnelleSubstances chimiques employéesChauffageMasse obtenue
183215,0 mL de benzaldéhyde Ion cyanureÀ reflux durant 30 minutes à 250 W7,8 g
Années 5015,0 mL de benzaldéhyde ThiamineÀ reflux durant 90 minutes à 100 W7,4 g
Années 8015,0 mL de benzaldéhyde ThiamineAu four à micro-ondes durant 7 minutes à 600 W9,0 g

B
Hydratation d'un alcène

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

La réaction entre le but‑1‑ène et l'eau donne majoritairement le butan‑1‑ol.

1. Écrire l'équation de la réaction en utilisant les formules topologiques.
Dessinez ici

2. Identifier le type de réaction.

3. Le deuxième produit obtenu minoritairement correspond au cas où l'atome d'oxygène se fixe sur l'autre atome de carbone de la double liaison. Donner le nom et la formule topologique de cette molécule en vous aidant de la .

Dessinez ici

Une notion, trois exercices
Différenciation

Savoir-faire : Savoir identifier des étapes de protection et de déprotection.

19
Nécessité de protéger

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

1. Préciser l'intérêt d'une étape de protection.

2. Dans la suite de transformations chimiques de l', identifier l'étape de protection et celle de déprotection.

20
Réduction par LiAlH4

RAI/ANA : Choisir un protocole

Lors de la réduction par le tétrahydruroaluminate de lithium , on observe la transformation suivante :

Réduction par le tétrahydruroaluminate de lithium LiAlH4
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Crédits : Lelivrescolaire.fr


1. Préciser si le réactif est polyfonctionnel.

2. Si l'on souhaite ne réduire que la fonction ester, préciser la stratégie à mettre en œuvre.

21
Protection et déprotection lors d'une réduction

RAI/ANA : Choisir un protocole

Soit la suite de transformations chimiques :

Protection et déprotection lors d'une réduction
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Crédits : Lelivrescolaire.fr


1. Proposer un nom pour chacune des trois étapes représentées.

2. Justifier l'intérêt de ces trois étapes.

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