UE 1 Chimie PASS - Université Paris Cité

Flashcards de vocabulaire basées sur le cours d'Atomistique, Thermodynamique, et Chimie Organique (Année 2023-24).

Unité de masse atomique (Dalton)

$$1,66056 \times 10^{-24}\,g$$

Nombre d'Avogadro ($N$)

$6,022 \times 10^{23}\,mol^{-1}$, correspondant au nombre d'atomes dans $12\,g$ de carbone 12.

Principe d'incertitude de Heisenberg

$\Delta x \times \Delta(m v_x) \geq \frac{h}{4\pi}$, signifiant qu'on ne peut pas localiser précisément l'électron.

Fonction d'onde ($\psi$)

Fonction mathématique dont le carré $\psi^2$ représente la probabilité de présence de l'électron dans un volume donné.

Orbitale atomique (OA)

Représentation du volume à l'intérieur duquel il y a $95\,\%$ de chance de trouver l'électron.

Nombre quantique principal ($n$)

Nombre entier non nul ($1, 2, \dots$) définissant la couche (K, L, M) et le volume de l'orbitale.

Nombre quantique secondaire ($l$)

Nombre définissant la sous-couche (s, p, d, f) et la forme de l'OA, avec $0 \leq l \leq n-1$.

Nombre quantique magnétique ($m$)

Nombre définissant l'orientation de l'OA, avec $-l \leq m \leq l$.

Nombre quantique de spin ($s$)

Propriété intrinsèque de l'électron liée à son moment magnétique, prenant les valeurs $+1/2$ ou $-1/2$.

Principe d'exclusion de Pauli

Dans un atome, deux électrons ne peuvent avoir le même état quantique ($n, l, m, s$) ; une OA contient au plus 2 électrons de spins opposés.

Règle de Hund

Pour une sous-couche donnée, les électrons occupent le maximum d'orbitales avec des spins parallèles avant de s'apparier.

Règle de Klechkowski

Détermine l'ordre de remplissage des sous-couches électroniques par énergie croissante.

Électronégativité (EN)

Grandeur caractérisant l'aptitude d'un atome à gagner des électrons ou à attirer la densité électronique dans une liaison.

Règle de l'octet

Tendance des atomes de la seconde période à s'entourer de 8 électrons de valence pour atteindre la configuration du Néon.

Théorie VSEPR (Gillespie)

Modèle permettant de prévoir la géométrie moléculaire en minimisant les répulsions entre paires d'électrons.

Liaison $\sigma$

Liaison résultant d'un recouvrement axial (longitudinal) d'orbitales atomiques.

Liaison $\pi$

Liaison résultant d'un recouvrement latéral d'orbitales atomiques (ex: orbitales $2p$).

Hybridation $sp^3$

Mélange d'une orbitale $s$ et de trois orbitales $p$ menant à une géométrie tétraédrique ($109^{\circ}28'$).

Énergie de résonance ($E_r$)

Gain de stabilité résultant de la délocalisation d'électrons $\pi$ au sein d'une molécule conjuguée.

Règle de Hückel

Un composé cyclique plan est aromatique s'il possède $4n+2$ électrons $\pi$ délocalisables.

Moment dipolaire ($\mu$)

Grandeur vectorielle caractérisant la polarité d'une liaison, $|\mathbf{\mu}| = \delta e \times d$, exprimée en Debye ($D$).

Effet inductif ($I$)

Polarisation des liaisons $\sigma$ par un atome ou groupe d'atomes, se transmettant de proche en proche.

Effet mésomère ($M$)

Polarisation d'un système $\pi$ par déplacement de doublets d'électrons au sein de systèmes conjugués.

Énergie interne ($U$)

Fonction d'état extensive représentant l'énergie stockée dans la matière (vibration, rotation, liaisons).

Premier principe de la thermodynamique

$\Delta U = Q + W$, principe de conservation de l'énergie totale d'un système.

Enthalpie ($H$)

Fonction d'état définie par $H = U + PV$, dont la variation à pression constante égale la chaleur échangée ($\Delta H = Q_p$).

Enthalpie libre de Gibbs ($G$)

Fonction d'état définie par $G = H - TS$, critère d'évolution spontanée d'un système ($\Delta G < 0$ pour une réaction spontanée).

Loi de Hess

$\Delta_r H^\circ = \sum \Delta_f H^\circ(\text{produits}) - \sum \Delta_f H^\circ(\text{réactifs})$.

Équation de van't Hoff

Relation décrivant la variation de la constante d'équilibre avec la température : $\ln\left(\frac{K_2}{K_1}\right) = \frac{\Delta_r H^\circ}{R} \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)$.

Isomères de constitution

Composés ayant la même formule brute mais des enchaînements d'atomes différents (squelette, fonction, position).

Tautomérie

Équilibre entre deux isomères de constitution via le déplacement d'un hydrogène labile (ex: céto-énolique).

Énantiomères

Molécules chirales qui sont des images non superposables l'une de l'autre dans un miroir plan.

Diastéréoisomères

Stéréoisomères de configuration qui ne sont pas des énantiomères.

Mélange racémique

Mélange équimolaire ($50/50$) de deux énantiomères, optiquement inactif par compensation.

Pouvoir rotatoire spécifique ($[\alpha]$)

Caractéristique intrinsèque d'une substance optiquement active mesurée au polarimètre.

Projéction de Fischer

Mode de représentation plane des molécules (sucres, acides aminés) où la chaîne carbonée la plus longue est verticale.

Acide de Brønsted

Espèce chimique capable de céder un proton $\text{H}^+$.

Base de Brønsted

Espèce chimique capable d'accepter un proton $\text{H}^+$.

Constante d'acidité ($K_a$)

Constante d'équilibre de la réaction d'un acide avec l'eau : $K_a = \frac{[A^-][H_3O^+]}{[AH]}$.

Point isoélectrique ($pHi$)

Valeur de pH pour laquelle un acide aminé possède une charge nette nulle (forme zwitterionique).

Oxydant

Espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.

Réducteur

Espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.

Équation de Nernst

Relation donnant le potentiel d'un couple redox : $E = E^\circ + \frac{0,06}{n} \log\left(\frac{[Ox]^a}{[Red]^b}\right)$ à $298\,K$.

Vitesse de réaction ($v$)

Variation de la concentration d'un réactif ou produit par unité de temps : $v = -\frac{1}{a}\frac{d[A]}{dt}$.

Temps de demi-réaction ($t_{1/2}$)

Temps nécessaire pour que la concentration initiale du réactif soit divisée par deux.

Énergie d'activation ($\Delta G^\ddagger$)

Barrière énergétique à franchir pour atteindre l'état de transition (complexe activé) d'une réaction.

Catalyseur

Substance qui accélère une réaction en abaissant l'énergie d'activation sans modifier l'état d'équilibre final.

Nucléophile (Nu)

Espèce riche en électrons cherchant à attaquer un site déficient (site électrophile).

Nucléofuge (GP)

Groupe partant capable de conserver le doublet d'électrons de la liaison rompue.

Règle de Markovnikov

Dans l'addition d'un acide sur un alcène, l'hydrogène se fixe sur le carbone le moins substitué pour former le carbocation le plus stable.

Règle de Saytzeff

Dans une réaction d'élimination, la base arrache préférentiellement un proton sur le carbone menant à l'alcène le plus substitué.