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Leçon de chimie n°21 (agrégation 2011) :
Illustrations expérimentales des relations structure – propriétés des molécules (CP).

Transcription des notes manuscrites de préparation à l'agrégation. Les schémas et le détail des calculs sont dans le document original : télécharger la leçon manuscrite (PDF, 2 pages).

Remarques du jury

Exprimer la VSEPR ; méthodes modernes.

Prérequis

Forces de Van der Waals, complexes, pH, conductivité, énantiomérie.

Effet de polarisation, polarisabilité

Rappel

Moment dipolaire permanent ou induit.

Cas de l'eau

Géométrie AX₂E₂ (VSEPR) : un filet d'eau est dévié par une baguette chargée.

Effet sur la température : polarisabilité

T_éb(Cl₂) < T_éb(I₂) : le rayon de I₂ est plus gros.

Effet de la liaison hydrogène

Rappel

Entre N, O et H.

Effet sur la température

Isomères (1) et (2) d'un diacide (cis et trans) : T_fus(2) < T_fus(1), mesure au banc Kofler ; liaison intramoléculaire ou intermoléculaire.

Effet sur les pK_a

Courbes de dosage par la soude des isomères (1) et (2) : sauts de pH différents.

Effet sur la conductivité

Saut de proton (hopping) : dosage du Destop (voir la leçon 15).

Effet d'allotropie

Glace : une vingtaine de variétés cristallines ; montrer au microscope.

Effet d'énantiomérie

Rappel

Image dans un miroir.

Pouvoir rotatoire

Lumière, polariseur, cuve de limonène, analyseur, écran : effet sur la polarisation de la lumière.

Effet mésomère

Rappel

Délocalisation électronique C=C.

Effet bathochrome

Synthèse de l'indigo (voir la leçon 17).

Effet sur le pK_a

Pyridine : pK_a ≈ 5, dosage par la soude.

Effet orbitalaire : couleur des complexes

Rappel

Levée de dégénérescence des orbitales 3d : écart d'énergie, couleur.

Échange de ligands

Co(H₂O) et Co(SCN) (voir la leçon 30).

Bibliographie

• Familles acide-base
• Le Maréchal, La chimie expérimentale
• Tec&Doc, PC-PC*
• Mathurin
• Porteu-de Buchère, L'épreuve orale de chimie