Chimie- Cours PDF

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CHIMIE uwkqmy r LECT.DR. ENG.BIOL. OANA-MARIA BOLDURA  Où trouvez-vous LA CHIMIE….. Lab. B309 bâtiment B ( entrée par le côté de l'église) 2 uwkqmyr Semai Chapitre Content No.heure ne Je Principes de Principes de chimie inorganique. La structure atomique. 2 chimie Les obligations chimiques et liens intermoléculaires. inorganique Acides, bases, oxydes, sels. II et Les hydrocarbures. La classification. Propriétés physiques 2 organique et chimiques III Composés organiques fonctionnels. La classification. 2 Propriétés physiques et chimiques IV Les dérivés d'acides organiques fonctionnels.composition 2 biochimique du corps animal. Génération d'acides et de bases dans l'organisme. pH. Tampons V Les protéines Protéines : définition, rôle de la classification. Acides 2 aminés : classification, représentants. Propriétés physiques et chimiques des acides aminés. VI Oligo et polypeptides - structure, propriétés. 2 VII Heteroproteins : structure et propriétés. 2 VIII Glucides : structure, isomérie, exemples. 2 IX Glucides Monoglucids diglucids et représentants, structure, 2 propriétés physiques et chimiques. X Poliglucids : structure, des représentants, des propriétés 2 physiques et chimiques : Mucopolyglucids structure, représentants, fonction biochimique XI Lipides Les lipides : définition, rôle de la classification. Les acides 2 gras saturés et insaturés. Structure, propriétés physiques et chimiques. Alcohools à partir de structures lipidiques XII Glycérides : structure, fonction biochimique, isomery, 2 propriétés physiques et chimiques. Sterids structure, fonction biochimique, isomery, propriétés physiques et XIII chimiques Les acides biliaires. Cerides. Lipides - introduction. 2 XIV Les lipides complexes : glycérophospholipides, 2 sphyngophospholipids représentants, fonction biochimique. LABORATOIRE DE CHIMIE Semaine Chapitre Contenu No Heures I Introduction Règles de sécurité et la présentation de matériel de laboratoire. 3 II Principes de la volumétrie. Notions fondamentales de la chimie organique et inorganique. 3 Facteur de solutions et titre L'analyse chimique. Principes de la volumétrie. détermination en utilisant le III titra ge a vec ou n on - Détermination du facteur et titre de ~ 0,1 N NaOH solution 3 ti tri m étri q u e su b sta n ces avec l'acide oxalique. IV titrimétrique Déterm in a tion du fa cteu r et titre de ~ 0,1 N H 2SO4 des 3 solutions avec une solution de NaOH 0,1 N ~ avec facteur connu. Détermination de la concentration de la solution d'acide acétique n. V 3 Manganometry. Détermination du titre et un facteur ~ 0.01 N K MnO4 solution avec l'a cide oxa lique. Iodométrie. Détermination du facteur et titer of solution iodée avec Na2S2O3 ~ 0.01n VI Complexométriques Facteur déterminant titre et une solution 3 Complexon III ~ 0,1 N. VII PH. Solution tampon Détermination du pH. Tampons. Détermination du pouvoir 3 tampon. VIII Réactions spécifiques des Réactions spécifiques pour les acides aminés et les protéines. 3 protéines IX Analyse chromatographique des acides aminés. Détermination 3 du point isoélectrique. Détermination des protéines dans les liquides biologiques. X Réactions spécifiques pour Des réactions pour monoglucides. 3 XI les glucides Des réactions pour diglucides et polyglucides. 3 XII Réactions spécifiques pour Réactions spécifiques pour les lipides. L'extraction des lipides à 3 les lipides l'aide de Soxhlet XIII Détermination de l'indice de saponif ication, indice d'iode, et 3 l'indice d'acidité de triacylglycérol. XIV TP Examen 3  La formule d'évaluation : Note finale: Examen de type QCM 60 % Les tests intermédiaires et l'activité pendant les 20 % heures de travaux pratiques. Examen de travaux pratiques 20 % (aussi QCM). Pourquoi étudier la chimie et la biochimie La biochimie est la science qui étudie la chimie de la vie; Les sujets traités incluent la structure chimique d e s substanc e s à par tir d e sq ue lle s le s organismes sont formés, les interactions entre c e s subst anc e s e t l e s t ransfo rmat i o ns métaboliques dont ils souffrent; C'est un point de départ pour comprendre les phénomènes étudiés dans d'autres disciplines telles que la physiologie, la physiopathologie, la génétique, la nutrition, la pharmacologie, la reproduction, la microbiologie, la virologie, etc.  CONTENU DU COURS CHIMIE CHIMIE ORGANIQUE NOTES DE BIOCHIMIE NOTES DE CHIMIE NOTES DE CHIMIE GÉNÉRALE INORGANIQUE ORGANIQUE 1. La composition chimique de la cellule 1. L’atome 1. Structure des composés 2. La composition chimique organiques de l'organisme animal 2. Liaisons chimiques 2. Hydrocarbures. 3. Les protéines 3. Interactions moléculaires 3. Composés à fonctions 4. Les glucides simples 4. Réactions chimiques 5. Les lipides 4. Dérivés d'acides carboxyliques fonctionnelle  Chapitre I INFORMATIONS GÉNÉRALES DE CHIMIE ANORGANIQUE
1. Atom - structure et propriétés L’ATOM → la plus petite particule qui ne peut plus être divisée par des processus chimiques ordinaires mais qui participe à des réactions chimiques. Particules élémentaires → électrons, protons et neutrons L'atome est caractérisé par le numéro atomique ( Z ) et par le nombre de masse ( A ). Z – le nombre de protons dans le noyau A – le nombre de protons + nombre de neutrons dans le noyau → Le nuage électronique: tous les electrons qui gravite autour du noyau Le numéro atomique (Z): le nombre de protons contenus dans le noyau de chaque atome d’un élément. Le nombre de masse (A): le nombre total de neutrons et de protons contenus dans le noyau d’un atome. Tous les atomes d’un élément ont le même nombre de protons mais pas nécessairement le même nombre de neutrons. On appelle isotopes les atomes qui ont le même numéro atomique, mais des nombres de masse différents Le nombre de neutrons N dans un noyau vaut donc: N=A-Z Le noyau d ’un atome de symbole chimique X est représenté par Orbitales, Couches et Sous Couches Le nuage d'électrons est constitué de couches, mais une seule couche peut avoir plus de sous couches. Couches élect roniques sont num érot és de 1 à 7 ou avec de s lettres : K, L, M, N, O, P, Q. Le mouvement de l'électron autour du noyau peut être comparé à un nuage électronique chargé négativement. L’orbitale atomique → la zone autour du noyau où il y a la probabilité maximale de trouver l'électron. Mouvement de spin → le mouvement que l'électron porte autour de son axe Mouvement de Spin → dans le sens horaire ou anti-horaire  Les orbitales 4 types d'orbitales L'orbitale s L'orbitale p L'orbitale d L’orbitale f Les niveaux relatifs de l'énergie des orbitales électroniques. s p d f L'énergie de l'orbitale grandit  CONFIGURATION ÉLECTRONIQUE DE L'ATOME Répartition des électrons sur les couches et les sous couches L'ordre d'occupation des couches et des sous couches par les électrons doit être déterminé en tenant compte des règles suivantes: 1. Un électron distinctif a tendance à occuper dans l'atome la place vacante d'énergie minimale; 2. Dans un orbital, il ne peut y avoir que deux électrons de spin opposés ( principe de Pauli ); 3. Une orbitale ne peut pas être occupée par deux électrons avant que toute l’orbitals du substrat ne soit occupée par un électron ( règle de Hund ).  La règle diagonale, également connue sous le nom de principe d'Aufbau, est un moyen mnémotechnique utilisé pour déterminer la conf iguration électronique des atomes. Elle permet de comprendre l'ordre dans lequel les orbitales atomiques sont remplies d'électrons. Les électrons remplissent les orbitales d'une manière qui minimise l'énergie de l'atome, ce qui signif ie qu'ils occuperont d'abord les orbitales d'énergie la plus basse avant de remplir celles d'énergie la plus élevée. La règle diagonale fournit une aide visuelle pour suivre cet ordre.  RELATION ENTRE LA STRUCTURE ATOMIQUE DES ELEMENTS ET LEUR POSITION DANS LE SYSTÈME PÉRIODIQUE Le tableau périodique des éléments, également appelé tableau périodique de Mendeleïev, contient sous forme de tableau á 118 éléments chimiques classés en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques. Structure de le nuage électronique de l'atome déterminer la position de l'élément dans le tableau périodique. LE TABLEAU PÉRIODIQUE TABLEAU DANS LEQUEL SONT REGROUPÉS LES ÉLÉMENTS AYANT DES PROPRIÉTÉS CHIMIQUES ET PHYSIQUES SIMILAIRES L ES RA N GÉES H ORIZONTA L ES S ONT APPELÉES PÉRIODES L ES C OLON N ES VERT I C A L ES S ON T APPELÉES GROUPES (OU FAMILLES) TROIS CATÉGORIES D’ÉLÉMENTS MÉTAL (BON CONDUCTEUR) NON-MÉTAL (MAUVAIS CONDUCTEUR) MÉTALLOÏDE (ENTRE MÉTAL ET NON- MÉTAL)  Les colonnes verticales appelées groupes, contiennent des é l é m e nt s aya nt l e s m ê m e s pro pr i é t é s physi q ue s e t chimiques, qui ont la même conf iguration électronique de la couche de valence. Numéro de groupe → Nombre d'électron de valence = les électrons de la dernière couche en voie d'achèvement Orizontal rangées de système périodique, contenant des éléments entre deux gaz rares, sont nommées périodes. Numéro de période → nombre de couches électroniques  La valence des éléments Dans leurs efforts pour parvenir à la conf iguration du gaz rare le plus pro c he du système pério diq ue, des métaux do nne des électrons de la dernière couche (électrons de valence), devenir des ions positifs, et les non-métaux accepte les électrons, devenir des ions négatifs. Dans les groupes I- IV la valence est égal au groupe numéro , et dans les groupes V-VII la valence est calculé comme ( 8 - n ), où n est le numéro du groupe. Dans les composés organiques, le plus souvent trouver des atomes, ont plusieurs valences : H- 1 , C- 4 N- 3 , , O- S- 2 , 2 , halogènes (F, Cl, Br, I) - 1.  liaison chimique ionique covalente métal polaire apolaire coordinative 22  Liaison covalente apolaire Dipole Liaison covalente polaire H - F Liaison covalente coordinative Interactions Intermoleculare Les liaisons ioniques Les liaisons metallique  Interactions Intermoleculare La liaison d’hydrogène La liason dipol-dipol La liason Van der Waals - Les molécules non polaires (Cl 2 , O 2 , CH 4 ) ou moins polaire (SO 2 , CO 2 )  Réactions chimiques L'établissement de la formule chimique à base sur Valence Séparer l'écriture de symboles ou de pièces de composants formule ; Note de valence ; où Valence L 'é t ablisse m e nt le plus pe t it index commun multiple ; L'é t ablisse m e nt du nom bre d' a t om e s ou l e s ra di ca u x qu i p a r t i ci p e n t d a n s l a m ol é cu l e composition ; Écrire la formule chimique. Exemple : FeCl 3 , Ca 3 (PO4) 2 , Na 2 CO 3 Les lois de la chimie Réactif est la substance initiale de produits chimiques, qui participent à la réaction, et le produit de la réaction est la substance que les résultats à la fin de réaction Loi de la conservation de la masse de substance Loi des proportions définies Loi des proportions multiples La proportion équivalente  Loi sur la conservation de la masse de substance : Dans la nature, rien n'est perdu, rien n'est la création, mais seulement se transforme - Lavoisier " Dans une réaction chimique, somme des saisies de masse des substances chimiques est égal à somme des substances chimiques de masse a entraîné cette réaction " Définir la proportion Dans des réactions chimiques, les substances se combinent entre eux dans des proportions de masse nette ou constant - Proust Si un des éléments est prise en excès, cela restera. Le loi de Proportion multiples Lorsque deux éléments chimiques peuvent faire de multiples combinaison entre eux, différentes masses de l'un des éléments qui se combinent avec la même masse de l'autre élément, sont toujours entre eux et en toute petite partie - Dalton La proportion équivalente Substances simples ou complexes réagit entre eux en quantité proportionnelle à leurs équivalents chimiques - J.B. Richter CLASSIFICATION DES COMPOSÉS CHIMIQUES ACIDES BASES OXYDES SELS 29 Les acides sont des substances qui ont la propriété d'abandonner des protones (H +) - H mA Clasification : Après composition : Acides hydriques : HF HCl HI H2S Acide Fluorhydrique Acide Chlorehydrique Acide iodhydrique acide sulfhydrique Acides oxydants : H 2 SO 4 HN3 H 3 PO 4 H 2 CO 3 acide sulfurique acide nitrique acide phosphorique acide carbonique H 2 SO 3 H2 H 3 PO 3 acide sulfureux acide nitreux acide phosphoreux  Après le nombre d’atomes de H qui peut être substituer Monosodique ( HF, HCl, HNO 3 ) Disodique ( H 2S, H 2SO 4 , H 2CO 3 ) Trisodique ( H 3PO 4 )  Les bases sont des substances ayant la propriété d'accepter des protons M(OH)n Clasification : Bases solubles : NaOH, KOH Hydroxyde de Sodium Hydroxyde de Potassium Bases Insolubile: Ca (OH) 2 Fe (OH) 3 Al(OH) 3 Hydroxyde de Calcium Hydroxyde de Fer (III) Hydroxyde de Aluminium  Les sels sont obtenus en réaction de neutralisation entre un acide et une base. Clasification : Sels neutres (la substitution totale des protons à partir de la formule de l'acide) À partir de : acides hydriques NaCl, KBr, Na 2 S chlorure de sodium bromure de potassium sulfure de sodium acides oxydiques : -Ique: Na 2 SO 4 KNO 3 AlPO 4 sulfate de sodium nitrate de potassium phosphate d'aluminium -Ous: Na 2 SO 3 KNO 2 AlPO 3 sulfite de sodium nitrite de potassium phosphite d'aluminium Les sels acides (substitution partielle des protons à partir de la formule de l'acide) acides hydriques: hydrosulfure de sodium: NaHS acides oxydiques: NaHSO 4 , K 2 HPO 4 sulfate acide de sodium hydrogénophosphate de potassium  Oxydes - sont des composés binaires d'ox ygèn e av ec d'au tres él émen ts , m é t a l l i q u e s o u n o n m é t a l l i q u e s.
Clasification : Composition : Oxydes nonmétalliques : CO 2 SO 2 P2O5 dioxyde de carbone dioxyde de soufre pentoxyde de phosphore Des oxydes métalliques : CaO Na 2 O oxyde de calcium oxyde de sodium Propriétés : Oxydes acidique - en réaction avec l'eau, ils forment des acides (CO2, NO2, P2O5). Oxydes basidique - en réaction avec l'eau, ils forment des bases (K2O, CaO).