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. 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 9
Exercices

Pour s'échauffer - Pour commencer

18 professeurs ont participé à cette page
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Savoir-faire - Parcours d'apprentissage

Pour s'échaufferPour commencerDifférenciationPour s'entraîner
Savoir nommer une espèce chimique à partir des règles de nomenclature fournies :
Savoir représenter la formule topologique des molécules :
Savoir identifier le motif d'un polymère :
Savoir identifier les conditions expérimentales permettant d'optimiser une synthèse :
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Pour s'échauffer

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5
Nomenclature

Représenter la formule topologique et nommer chacune des molécules dont la formule semi-développée est donnée ci-dessous.


cyclopentane
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Nom :

Formule topologique :
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5-méthylhept-2-ène
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2-chlorobutane
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3,4-diméthylhex-3-ène
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propanoate d'éthyle
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méthanoate de méthyle
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éthanoate de méthyle
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butanoate de méthyle
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2-méthylbutan-1-amine
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pentan-3-amine
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propan-1-amine
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hexan-3-amine
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6
Isomérie



1. Représenter la formule topologique des dix isomères ayant comme formule brute \text{C}_5\text{H}_{10}. Nommer ces molécules.
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2. Représenter la formule topologique des neuf esters ayant pour formule \text{C}_5\text{H}_{10}\text{O}_2. Nommer ces molécules.
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3. Représenter la formule topologique des huit isomères ayant comme formule brute \text{C}_4\text{H}_{11}\text{N}.
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7
Polystyrène

Représenter la formule topologique condensée du polystyrène ainsi que la formule topologique du monomère.

Placeholder pour polystyrènepolystyrène
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8
Catalyseur

Définir le terme catalyseur.
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9
Optimisation d'une synthèse

Citer des paramètres pouvant modifier la vitesse d'une synthèse. Même question pour le rendement.
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A
Isomères et groupes caractéristiques

Donner la formule semi‑développée et le nom des cinq isomères non‑cycliques de formule brute \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4} \mathrm{O}_{2} en vous aidant de la .

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Pour commencer

Nomenclature et isomérie

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10
Cyclohexane

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

Le cyclohexane, de formule brute \text{C}_6\text{H}_{12}, est utilisé comme solvant apolaire dans l'industrie chimique, mais aussi comme réactif pour la production industrielle du nylon.

1. Représenter la formule topologique du cyclohexane.
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Le cyclohexane possède plusieurs isomères de constitution, cyclique ou non.

2. Définir le terme isomère de constitution.

3. Représenter tous les isomères du cyclohexane.
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11
Histoire des isomères

APP : Extraire l'information utile
Doc.
Placeholder pour Jöns Jacob BerzeliusJöns Jacob Berzelius
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Jöns Jacob Berzelius.

L'isomérie a été remarquée la première fois en 1827, quand Friedrich Wöhler a préparé l'acide isocyanique (\text{HN = C = O}) et a noté que, bien que sa composition élémentaire soit la même que celle de l'acide fulminique (\text{HC}^+ = \text{N} - \text{O}^-), préparé par Justus von Liebig l'année précédente, les propriétés chimiques de ces substances sont radicalement différentes.

Cette découverte était en opposition avec les théories de l'époque qui supposaient que les propriétés d'une substance étaient entièrement déterminées par sa formule brute.

Le terme « isomère » (ou plus exactement « corps isomérique ») a été proposé par le chimiste suédois Jöns Jacob Berzelius en 1830.
D'après Wikipedia.org.
On en dénombre plusieurs types :
  • l'isomérie de chaîne (ou de squelette) désigne les isomères qui diffèrent par leur chaîne carbonée ;
  • l'isomérie de position de fonction qualifie les isomères dont un groupe caractéristique est placé sur des atomes de carbone différents de la chaîne carbonée, ce qui veut dire que c'est la fonction qui se déplace à l'intérieur du squelette ;
  • l'isomérie de fonction caractérise les isomères dont les groupes caractéristiques sont différents, possédant donc des propriétés physiques et chimiques différentes ;
  • l'isomérie d'insaturation caractérise les isomères dont les insaturations sont différentes.

1. Écrire le schéma de Lewis de l'acide isocyanique.
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2. Proposer une signification étymologique au mot « isomère ».

3. Représenter la formule topologique de deux isomères pour chaque type d'isomérie décrite.
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12
Acides \bm \alpha-aminés

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

AlanineGlycineLeucineSérine
Acide 2-aminopropanoïque?Acide 2-amino-4-méthylpentanoïque?
?
Glycine
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Leucine
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Sérine
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Doc.
Acides-aminés

Une grande partie de nos cellules, de nos muscles et de nos tissus est composée d'acides \alpha-aminés. Ceux-ci prennent en charge une quantité considérable de fonctions nécessaires au bon fonctionnement de notre organisme. Les acides \alpha-aminés agissent sur les fonctions des organes, des glandes, des artères et des tendons.
Ils sont indispensables à la cicatrisation des plaies et à la formation des tissus, en particulier au niveau des muscles, des os, de la peau et des cheveux. De même, les acides a-aminés sont capables de lutter contre les déficiences associées à des troubles métaboliques en tout genre. L'alanine, la glycine, la leucine et la sérine sont les quatre acides a-aminés présents dans le corps humain.
D'après « Que sont les acides aminés ? », Acides-amines.com.

1. Représenter la formule semi-développée de la leucine.
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2. Entourer et nommer les groupes caractéristiques de cette molécule.

3. Justifier le nom officiel de la leucine.


4. Représenter la formule topologique de l'alanine. Donner le nom officiel de la glycine et de la sérine.
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5. Justifier les termes « acide aminé » pour ces molécules.
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B
Aspartame

APP : Maîtriser le vocabulaire du cours

L'aspartame est un édulcorant artificiel dont la formule chimique peut être écrite sous la forme : \mathrm{HOOC}-\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{CH}\left(\mathrm{NH}_{2}\right)-\mathrm{CO}-\mathrm{NH}-\mathrm{CH}\left(\mathrm{CH}_{2}-\mathrm{C}_{6} \mathrm{H}_{5}\right)-\mathrm{COO}-\mathrm{CH}_{3}

Il existe plusieurs voies de synthèse. La première utilise comme réactifs de départ l'acide aspartique et la phénylalanine. Cette voie de synthèse offre un rendement faible, de l'ordre de 50 % et est à l'origine d'un isomère possédant un goût amer (qui doit par la suite être extrait). C'est pourquoi elle a vite été remplacée par la synthèse enzymatique qui met en jeu comme catalyseur une enzyme, la thermolysine, et offre un rendement de 95 %.
D'après Wikipédia.
1. Définir les termes en gras.

2. Quel autre paramètre, en plus du rendement, l'emploi d'une enzyme permet‑il d'améliorer ?

3. Donner la formule topologique de l'aspartame.
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Polymères

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13
LEGO IDEAS \bold{21 \:318} Treehouse

COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice

Placeholder pour LEGO - Cabane géante dans un arbreLEGO - Cabane géante dans un arbre
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En 2019, Kevin Feeser a imaginé et proposé à l'entreprise LEGO un nouveau produit : une cabane géante dans un arbre. Sa particularité réside dans la composition de pièces qui comportent des éléments biosourcés : 185 pièces sur les 3 \: 036 du set sont réalisées à base de bioéthanol.
1. Représenter la formule semi-développée, puis la formule topologique de l'éthanol et de l'éthène. Nommer les familles de ces molécules.
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2. L'éthanol chauffé en milieu acide se transforme en éthène. Écrire l'équation-bilan de formation de l'éthène. Préciser le nom de ce type de transformation.

3. Lors de la polymérisation de l'éthène (aussi appelé éthylène), les doubles liaisons se rompent pour lier les molécules. Représenter le motif du polyéthylène.
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4. Justifier en quoi la production du polyéthylène biosourcé est intéressante.
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14
Enzyme pour recycler le plastique

RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents

L'entreprise française Carbios, basée en Auvergne, a développé une enzyme capable de décomposer le PET (polyéthylène téréphtalate) et ainsi de le rendre recyclable. Il faut 1{,}9 kg de pétrole brut pour produire 1{,}0 kg de PET. Ses principales utilisations sont les bouteilles, les cartes de crédit, des fibres textiles, etc.

Doc.
Fragment d'une molécule de PET
Placeholder pour Fragment d'une molécule de PETFragment d'une molécule de PET
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1. Identifier les groupes caractéristiques du PET.

2. Représenter en formule topologique le motif du PET.
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Optimisation d'une synthèse

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15
Estérification optimisée

VAL : Analyser des résultats

Estérification optimisée
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Expérience\bm n_\textbf{acide} (mol)\bm n_\textbf{alcool} (mol)\bm \theta (°C)Catalyseur
A1,02,020Oui
B1,01,070Oui
C1,01,020Non