Chimie générale et chimie organique

• Tableau périodique des éléments
• Atome et énergie
• Notion de mécanique quantique
• Les nombres quantiques
• Configuration électronique des atomes
• Représentation des orbitales atomiques

• Règles de l’IUPAC
• Chaines carbonées (alcane, alcène & alcyne)
• Cycles aliphatiques
• Cycles aromatiques
• Hétérocycles
• Fonctions chimiques

• Electronégativité et règle de Pauling
• Polarisation de liaison et moment dipolaire
• Molécules polaires et apolaires
• Liaisons chimiques, théorie de Lewis, Gillespie
• Orbitales moléculaires hybrides

• Introduction sur la représentation spatiale
• Carbone asymétrique
• Isomèrie
• Enantiomères
• Diastéréoisomères
• Application à la biochimie

• Liaisons fortes
• Liaisons faibles
• Interactions moléculaires
• Dissolution de molécules
• Exemples d’application

• Mécanismes réactionnels
• Réactions de substitutions (SN1 & SN2)
• Réactions d’éliminations (E1 & E2)
• Réactions d’addition/élimination
• Réactions d’oxydoréduction
• Réactions de condensation
• Exemples de montages

• Acide-base
• Oxydoréduction
• Solubilité des solides ioniques
• Etalonnage, titration de solution
• Dosage acide/base, pHmétrie, dosage rédox
• Complexométrie, argentimétrie, conductimétrie

• Rappel de thermodynamique
• Notion de thermocinétique
• Catalyse chimique
• Catalyse enzymatique
• Cinétique

• Analyse d’absorption dans l’UV
• Analyse de spectre IR
• Analyse de spectre RMN
• Point de fusion, point d’ébullition
• Indice de réfraction et pouvoir rotatoire

• Les douze principes
• Economie d’atomes et limitation des déchets
• Matières premières renouvelables
• Economie d’énergie
• Sécurité et environnement

Les premières notions de base:
​
-> Voyons quels sont les différents états de la matière, introduisons des notions utiles comme les points d’ébullition et de fusion
– Etat gazeux (vapeur d’eau)
– Etat liquide (eau de source)
– Etat solide (glace)
– Quelle est la différence entre un solide cristallin, un solide amorphe et un métal ?

-> Différence entre atome et ions
– Pourquoi et comment passe-t-on d’un atome à un ion ?
– Quels sont les ions à connaitres ?
– Où les trouve t-on ? À quoi servent-ils ?

-> Différence entre atome et molécules
– Comment passe-t-on d’un atome à une molécule ?
– Comment et pourquoi les molécules peuvent-elles s’ioniser ?
– Quelles sont les interactions possibles entre les molécules ?

-> Comment savoir si une molécule ira vers l’eau ou vers le gras ?
– Comment appelle-t-on cette propriété ? Qu’est-ce la polarité ? Et le moment dipolaire ?
– Comment reconnaitre une molécule qui sera attirée vers l’eau ou le gras ? 
– Quelles sont les exemples d’application au quotidien et dans l’industrie ?

-> Quel est le vocabulaire exigible à connaitre lorsqu’on parle de molécules en chimie ? 
(molécule organique/minérale, saturée/insaturée, hydrophile/hydrophobe/amphiphile …)
-> Quelles sont les fonctions chimiques portées par les molécules ? (comment les reconnaitre facilement)
-> Quelles sont les grandes familles de biomolécules de notre corps ?
-> Quelles sont les applications industrielles de ces molécules ?

Fonctions chimiques et interactions moléculaires

1) JE DECOUVRE ce qui m’attend :
Voyons quelques fonctions chimiques simples: on y retrouve des chaines carbonées apolaires et des fonctions +/- polaires:

=> La partie hydrophobe (APOLAIRE)
– chaines alcanes (= chaines saturées avec des CH₂)
– chaines alcènes (= chaines insaturées avec une ou plusieurs doubles liaisons)
– groupe aromatique (cycle insaturé particulier)

=> La partie hydrophile (POLAIRE)
– alcool : R-OH. (Glycérol, cholestérol et glucides)
– amine: R-NH₂   (adrénaline, dopamine, sérotonine, acides aminés, )
– aldéhyde: R-CHO (glucide comme le glucose, un aldose)
– cétone: R-CO-R’ (glucide comme le fructose, un cétose)
– acide carboxylique: R-COOH (acide acétique, acides gras, acides aminés)

=> On verra par la suite:
– les esters (R-COOR’) = produit de la réaction entre acide et alcool comme dans les lipides,
– et les amides (R-CONH-R’) = produit de la réaction entre acide et amine comme dans les protéines.

2) JE COMPRENDS que selon les fonctions portées par les molécules: différentes interactions moléculaires

– liaisons « hydrogène » entre molécules polaires qui engagent un atome d’hydrogène ∂+ lié de manière covalente avec un atome ∂- et de manière électrostatique avec un autre atome ∂-.
– liaisons ioniques entre anion et cation « les ions de charges opposées s’attirent »
– liaisons hydrophobes entre molécules apolaires « le gras attire le gras »
– liaison covalente entre deux soufres de cystéine « ponts disulfures« 
– liaison covalente entre deux acides aminés « liaison peptidique« 
– liaison covalente entre deux oses  « liaison osidique« 

Donc selon leur polarité, les molécules de la vie vont être attirées vers les graisses ou vers les fluides, certaines molécules resteront plus longtemps dans la circulation sanguine d’autres seront plus vites éliminées dans les urines, certaines traverseront aisément les membranes de nos cellules et d’autres pas …

Exemples : glucides, acides aminés (protéines), lipides, Hormones peptidiques, Hormones stéroides, vitamine E, Vitamine A, Vitamine C, Adrénaline, …

Molécules, biomolécules et réactions chimiques du corps humain

1) J’APPLIQUE LA CHIMIE dans le corps humain ou dans l’industrie:
Nous verrons quelques exemples de réactions chimiques et biochimiques récurantes :

En bref, les principales réactions chimiques:

– Réactions « acide base » entre une molécule dite « acide » (qui cède un H⁺) et une molécule dite « basique » (qui capte un H⁺)
– Exemple (Acidité de l’estomac neutralisé par les bicarbonates dans le duodénum)

– Réactions d’oxydo-réduction entre une molécule dite « oxydée » (pauvre en H et/ou riche en O) et une molécule dite « réduite » (riche en H et/ou pauvre en O).
– Exemple (Métabolisme avec glycolyse, CK… : NAD+ et FAD seront réduits respectivement en NADH,H+ et FADH2)

– Réactions d’hydrolyse qui provoquent la coupure de liaisons covalentes par action d’une molécule d’eau et d’un catalyseur (voie enzymatique = hydrolase ou voie chimique =  H⁺).

– Réactions de transferts qui sont des transferts de groupements, réactions catalysées par des enzymes (transférases).

– Réactions de dégradations est une suite de réactions catalysées par des enzymes et qui provoquent la rupture de liaisons covalentes pour fournir des molécules plus petites : CATABOLISME

– Réactions de biosynthèse est une suite de réactions catalysées par des enzymes et qui provoquent la formation de liaisons covalentes pour élaborer des structures plus grandes : ANABOLISME

– Le métabolisme inclut les réactions de catabolisme et d’anabolisme.

2) JE SERAI CAPABLE DE MIEUX COMPRENDRE la plupart des chapitres de physiologie et de biochimie:
– Les réactions lors de la digestion
– Les réactions dans la régulation du pH sanguin
– Les réactions du métabolisme
– Les enzymes
– Les vitamines
– Et tout autres réactions dans la nature …

3) IL ME SERA PLUS AISÉ DE CAPTER L’INFORMATION DANS UN THÈME PRÉCIS :
– Au cours d’un séminaire 
– Au cours d’un congrès …