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Etat de transition/catalyseur (et autres questions...)


Etat de transition/catalyseur (et autres questions...)

Messagepar valentineP » 25 Nov 2012, 19:19

Bonjour !!
jai un peu de mal avec certaines phrases de la roneo a propos des catalyseurs, je crois pas que qqun ait déjà posté dessus alors :
-pourquoi faut-il "au moins 2 etats de transitions (ou actes élémentaires) avec un catalyseur"?
- "contrôle cinétique lors d'une réaction rapide, à basse température " (le contrôle cinétique n'est pas lorsque la température ET la vitesse sont faibles?)
- "on appelle un acte élémentaire ssi la vitesse de réaction est proportionnelle à la concentration des deux substrats" (C'est pour cela que dans la SN1 on a un intermédiaire réactionnel (le carbocation) et pas d'état de transition? )
Aussi, à propos de la stereochimie:
- avec n le nombre de carbones asymétriques, on aura on maximum "2^(n-1) paires d'énantiomères" mais quelque soit le nombre de carbones asymétriques on aura toujours 2 énantiomères non?
- "configuration relative est la position relative d'un constituant par rapport à un autre dans un cycle seulement " (alors la je ne comprends vraiment pas cette phrase ^^ )

A propos des SN (2 phrases très incomprises :) :
-SN1 "cette réaction est stéréospécifique si le carbone est chiral" o_O
- Sn2: "le controle de la réaction est purement cinétique"

A propos des E1:

- "on forme majoritairement l'alcène le plus stable: contrôle cinétique. la double liaison est déjà présente dans l'état de transition"
(je ne comprends pas du tout la phrase)

A propos de la réactivité:

- lesterification n'a pas d'aspect cinétique pcq elle est reversible? alors est que que toutes les reactions réversibles n'ont AUCUN aspect cinétique?
- les reactions d'oxydoreduction = echange d'electrons," il n'y a pas de barrière cinétique". Est ce que c'est parcequ'il s'agit delectrons, et que du coup il n'y a pas de notion d'encombrement dans l'espace?
- "selon le postulat de hammond, la selectivité est définie par l'energie des intermédiaires réactionnels et l'energie des états de transition" puis une phrase après dit "sous controle cinétique, c'est l'énergie du substrat et de l'état de transition qui gouvernent la sélectivité de la réaction" ces deux phrases veulent dire la meme chose? je suis un peu perdue...
- "les forces de van der waals sont à lorigine de la réactivité faible des alcanes" => c'est parce que les liaisons CH sont polarisables?

propos des solvants:

- "les solvants aprotiques polaires ont un site nucléophile mais n'ont aucun H significativement électrophile (appelé H labile)" (tutorat n°3) => le THF a pour site nucléophile l'oxygène du cycle? et que signifie H labile?
- "les alcanes ne sont ni donneurs ni accepteurs de liaison hydrogènes" => est ce parce qu'il n'y a pas de moment dipolaire permanent?
- pourquoi les solvants protiques sont accepteurs ET donneurs de liaison hydrogène ?

et enfin la dernière roneo disait,
- à propos de la dihydrogénation "on ne crée pas de chiralité, on obtient deux composés chiraux et le tout est achiral" (je ne comprends vrmt pas le sens de cette phrase)
- à propos de l'hydratation des alcènes: passage par un carbocation selon la règle de markovninov, elle n'est pas regioselective mais elle est stereoselective. (pour moi markovninov est synonyme de regioselectivité, puisqu'il y a passage par un carbocation plan et que l'on veut le plus stable)
-l'hydrohalogénation n'est pas sous contrôle thermodynamique mais l'hydratation des alcènes qui passe par le même mécanisme l'est, selon cette roneo ...??

Voila je sais que ca fait vrmt bcp de questions mais si qqun de (trèèès) courageux pouvait prendre le temps de m'expliquer ça ce serait genial :)
valentineP
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Re: Etat de transition/catalyseur (et autres questions...)

Messagepar Léa * » 25 Nov 2012, 20:14

Coucou, bon alors je vais répondre que à certaines questions pck c'est vraiment long^^

valentineP a écrit:Bonjour !!
jai un peu de mal avec certaines phrases de la roneo a propos des catalyseurs, je crois pas que qqun ait déjà posté dessus alors :
-pourquoi faut-il "au moins 2 etats de transitions (ou actes élémentaires) avec un catalyseur"?
- "contrôle cinétique lors d'une réaction rapide, à basse température " (le contrôle cinétique n'est pas lorsque la température ET la vitesse sont faibles?)
- "on appelle un acte élémentaire ssi la vitesse de réaction est proportionnelle à la concentration des deux substrats" (C'est pour cela que dans la SN1 on a un intermédiaire réactionnel (le carbocation) et pas d'état de transition? )
Aussi, à propos de la stereochimie:
- avec n le nombre de carbones asymétriques, on aura on maximum "2^(n-1) paires d'énantiomères" mais quelque soit le nombre de carbones asymétriques on aura toujours 2 énantiomères non?
Non pas tjs, exple du composé méso.
- "configuration relative est la position relative d'un constituant par rapport à un autre dans un cycle seulement " (alors la je ne comprends vraiment pas cette phrase ^^ )
On parle par exple de CIS et TRANS dans un cycle, avec la position des constituants.

A propos des SN (2 phrases très incomprises :) :
-SN1 "cette réaction est stéréospécifique si le carbone est chiral" o_O
En gros, on parle de stéréosélectivité/stéréospécificité que qd on a des carbones asymétriques.
- Sn2: "le controle de la réaction est purement cinétique"

A propos des E1:

- "on forme majoritairement l'alcène le plus stable: contrôle cinétique. la double liaison est déjà présente dans l'état de transition"
(je ne comprends pas du tout la phrase)
Les deux phrases sont pas trop liées pour moi.
En gros on formera tjs l'alcène le plus stable mais ce qui est à savoir c'est qu'on dira pas qu'une molécule est stable juste pck'elle est majoritaire, on dira qu'elle est stable par contrôle cinétique (en gros elle se formera plus vite: vitesse -> cinétique).
En fait tu sais que E1 se fait en 2 étapes, avec comme 1ère étape la formation du carbocation. Et le carbocation est l'état intermédiaire, donc une fois le carbocation formé on forme la double liaison.


A propos de la réactivité:

- lesterification n'a pas d'aspect cinétique pcq elle est reversible? alors est que que toutes les reactions réversibles n'ont AUCUN aspect cinétique?
- les reactions d'oxydoreduction = echange d'electrons," il n'y a pas de barrière cinétique". Est ce que c'est parcequ'il s'agit delectrons, et que du coup il n'y a pas de notion d'encombrement dans l'espace?
- "selon le postulat de hammond, la selectivité est définie par l'energie des intermédiaires réactionnels et l'energie des états de transition" puis une phrase après dit "sous controle cinétique, c'est l'énergie du substrat et de l'état de transition qui gouvernent la sélectivité de la réaction" ces deux phrases veulent dire la meme chose? je suis un peu perdue...
- "les forces de van der waals sont à lorigine de la réactivité faible des alcanes" => c'est parce que les liaisons CH sont polarisables?

propos des solvants:

- "les solvants aprotiques polaires ont un site nucléophile mais n'ont aucun H significativement électrophile (appelé H labile)" (tutorat n°3) => le THF a pour site nucléophile l'oxygène du cycle? et que signifie H labile?
- "les alcanes ne sont ni donneurs ni accepteurs de liaison hydrogènes" => est ce parce qu'il n'y a pas de moment dipolaire permanent?
- pourquoi les solvants protiques sont accepteurs ET donneurs de liaison hydrogène ?

et enfin la dernière roneo disait,
- à propos de la dihydrogénation "on ne crée pas de chiralité, on obtient deux composés chiraux et le tout est achiral" (je ne comprends vrmt pas le sens de cette phrase)
Si tu regarde chaque molécule séparément, elles sont chirales mais l'ensemble (qd tu regardes les deux molécules ensemble) est achiral.
- à propos de l'hydratation des alcènes: passage par un carbocation selon la règle de markovninov, elle n'est pas regioselective mais elle est stereoselective. (pour moi markovninov est synonyme de regioselectivité, puisqu'il y a passage par un carbocation plan et que l'on veut le plus stable)
-l'hydrohalogénation n'est pas sous contrôle thermodynamique mais l'hydratation des alcènes qui passe par le même mécanisme l'est, selon cette roneo ...??

Voila je sais que ca fait vrmt bcp de questions mais si qqun de (trèèès) courageux pouvait prendre le temps de m'expliquer ça ce serait genial :)


Voila j'ai pas répondu à bcp de questions, je le ferai peut être plus tard mais je laisse les autres répondre aussi :)
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Re: Etat de transition/catalyseur (et autres questions...)

Messagepar Zhost » 25 Nov 2012, 22:46

Oh la merdouille :mrgreen: Ca fait beaucoup toussa, XD

valentineP a écrit:"au moins 2 etats de transitions (ou actes élémentaires) avec un catalyseur"?

Acte élémentaire = molécule intermédiaire (carbocation par exemple) il me semble.
Etat de transition = sommet des courbes éngergétiques.
Perso j'en sais rien de s'il faut minimum 2 états de transition... c'est plus de la bioch que de l'orga. En orga, on doit juste savoir qu'un catalyseur diminue les états de transition --> Accélère la réaction.

valentineP a écrit:"contrôle cinétique lors d'une réaction rapide, à basse température " (le contrôle cinétique n'est pas lorsque la température ET la vitesse sont faibles?)

valentineP a écrit:"on appelle un acte élémentaire ssi la vitesse de réaction est proportionnelle à la concentration des deux substrats" (C'est pour cela que dans la SN1 on a un intermédiaire réactionnel (le carbocation) et pas d'état de transition? )

Je sais plus... mais je vais te dire quelque chose.... O. Thomas : "toute cette partie ne fera pas l'objet de QCM au concours" ... te casse pas trop la tête avec ça :/

Si l'état d'énergie du produit est identique dans tous les cas : le contrôle sera cinétique.
---> Le produit majoritaire sera le produit qui se fera le plus rapidement (donc sous catalyse)

Si l'état d'énergie du produit est différent : le contrôle sera thermodynamique.
---> Le produit majoritaire sera le produit possédant l'état d'énergie le plus faible.

Mais dans tous les cas on forme les 2 produits, juste un sera plus formé qu'un autre, soit à cause de la cinétique, soit à cause de la thermodynamique de la réaction.

valentineP a écrit:- avec n le nombre de carbones asymétriques, on aura on maximum "2^(n-1) paires d'énantiomères" mais quelque soit le nombre de carbones asymétriques on aura toujours 2 énantiomères non?


--> Pour une de 3 carbones asymétriques : 2^2 énantiomère différents :

S, S, S / R, R, R
S, S, R / R, R, S
S, R, S / R, S, R
R, S, S / S, R, R

Merci à Sami pour cette réponse là où je me suis trompé. ici

valentineP a écrit:- "configuration relative est la position relative d'un constituant par rapport à un autre dans un cycle seulement " (alors la je ne comprends vraiment pas cette phrase ^^ )


--> Configuration absolue = R/S ou Z/E
--> Configuration relative = cis/trans.

Et cis/trans c'est que pour différencier les cycles.
===> Si on prend un cyclohexane avec 2 méthyles : un en avant et un en arrière --> trans.
===> S'ils sont du même côté du plan moyen du cycle (= les 2 en avant ou les 2 en arrière) --> cis

valentineP a écrit:A propos des SN (2 phrases très incomprises :) :
-SN1 "cette réaction est stéréospécifique si le carbone est chiral" o_O

N'importe quoi. Oublie. C'est tout faux !
valentineP a écrit:- Sn2: "le controle de la réaction est purement cinétique"

L'état de transition de la SN2 n'est que théorique : il s'agit d'un carbone pentavalent (soit 10 électrons autour du carbone, en pratique quelque chose d'impossible)
Mais pour arriver à cette état de transition, il faut passer une barrière d'activation : c'est le contrôle cinétique de la réaction.
Une fois cette barrière franchie : la réaction se déroule tranquillement comme si de rien n'était.

valentineP a écrit:A propos des E1:
- "on forme majoritairement l'alcène le plus stable: contrôle cinétique. la double liaison est déjà présente dans l'état de transition"
(je ne comprends pas du tout la phrase)

Tout est faux. Mais tout.....
On forme l'alcène le plus stable par contrôle thermodynamique !
L'alcène Z et l'alcène E sont différents : c'est bien un contrôle thermo et non cinétique.
Et dans l'intermédiaire réactionnelle, on a un carbocation et non pas une double liaison.

valentineP a écrit:A propos de la réactivité:
- lesterification n'a pas d'aspect cinétique pcq elle est reversible? alors est que que toutes les reactions réversibles n'ont AUCUN aspect cinétique?
une réaction renversable est sous contrôle thermodynamique... c'est logique.
Attention : elles ont un aspect cinétique ! Il y a toujours un état de transition, une barrière d'énergie. Mais la réaction étant renversable, on forme le produit le plus stable et ça c'est la thermodynamique que le veut.

- les reactions d'oxydoreduction = echange d'electrons," il n'y a pas de barrière cinétique". Est ce que c'est parcequ'il s'agit delectrons, et que du coup il n'y a pas de notion d'encombrement dans l'espace?
laisse tomber. oublie
- "selon le postulat de hammond, la selectivité est définie par l'energie des intermédiaires réactionnels et l'energie des états de transition" puis une phrase après dit "sous controle cinétique, c'est l'énergie du substrat et de l'état de transition qui gouvernent la sélectivité de la réaction" ces deux phrases veulent dire la meme chose? je suis un peu perdue...
Postulat de Hammond = l'énergie de l'état de transition se rapproche de la molécule la plus haute en énergie. Donc c'est soit un intermédiaire réactionnelle s'il y en a un, soit le réactif si la réaction est exergonique sans intermédiaire réactionnelle.
- "les forces de van der waals sont à lorigine de la réactivité faible des alcanes" => c'est parce que les liaisons CH sont polarisables?
réactivité faible des alcanes.... van der waals... C'est vrai dans l'absolu ! En PAES on ne fait aucune réactivité sur la liaison C-C ou C-H d'un alcane !!!!!


valentineP a écrit:propos des solvants:
- "les solvants aprotiques polaires ont un site nucléophile mais n'ont aucun H significativement électrophile (appelé H labile)" (tutorat n°3) => le THF a pour site nucléophile l'oxygène du cycle? et que signifie H labile?
C'est bien ça pour le THF : l'oxygène est le site nucléophile. H labile signifie qu'il peut se détacher facilement de la molécule
- "les alcanes ne sont ni donneurs ni accepteurs de liaison hydrogènes" => est ce parce qu'il n'y a pas de moment dipolaire permanent?
Alors oui et non.... Il y en a un, mais très très faible. De ce fait, l'hydrogène n'est pas électrophile et donc il ne pourra pas interagir avec des hétéroatomes nucléophiles des molécules voisines
- pourquoi les solvants protiques sont accepteurs ET donneurs de liaison hydrogène ?
parce qu'ils ont un site nucléophile (oxygène de H2O par exemple) et un site électrophile (H de H2O par exemple)


valentineP a écrit:et enfin la dernière roneo disait,
- à propos de la dihydrogénation "on ne crée pas de chiralité, on obtient deux composés chiraux et le tout est achiral" (je ne comprends vrmt pas le sens de cette phrase)
je ne sais pas ce que voit Lea... mais moi je trouve cette phrase fausse aussi laisse tomber.
- à propos de l'hydratation des alcènes: passage par un carbocation selon la règle de markovninov, elle n'est pas regioselective mais elle est stereoselective. (pour moi markovninov est synonyme de regioselectivité, puisqu'il y a passage par un carbocation plan et que l'on veut le plus stable)
uniquement dans l'exemple du prof il n'y a pas de régiosélectivité. Si on avait pris un butane nous aurions eu une régiosélectivité. Donc tu as raison.
-l'hydrohalogénation n'est pas sous contrôle thermodynamique mais l'hydratation des alcènes qui passe par le même mécanisme l'est, selon cette roneo ...??
L'hydrohalogénation est sous contrôle thermo, déjà. Ensuite l'hydratation aussi. Et puis.... voilà ^^


Désolé... mes réponses sont concises, peu expliquées. Mais avec autant de questions on n'a qu'une seule envie, c'est de finir à répondre sans chercher à appuyer ses dires.
Si tu as des petits problèmes qui persistent, n'hésite pas à préciser à nouveau tes questions... en espérant qu'il y en aura (un peu) moins :D

Bon courage :')

Petite note personnelle : toute cette histoire de contrôle cinétique/thermodynamique, si tu n'as pas compris et bien OUBLIE !!! Ca ne tombera JAMAIS au concours, et en plus la ronéo est - à ce que je vois - mal retranscrite et pourrait te perturber inutilement.
Pensez bien à éditer votre question avec l'en-tête [Résolu] lorsque la réponse vous convient !

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Re: Etat de transition/catalyseur (et autres questions...)

Messagepar valentineP » 26 Nov 2012, 17:59

merci bcp d'avoir pris le temps de répondre à autant de chose (concises oui, mais c'est pile ce genre de réponse qu'il me fallait ) :p
c'est vrai que les roneos m'ont embrouillé, mais la j'ai tout compris et ca fait trèeeeeees plaisir ^^
alors encore merci !!! :D
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