| DOC N° 01 | Notion de Stéréochimie | 
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	  1)- Donner les différentes structures de l'atome 
	  de carbone. | 
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	  1)- À partir du tableau donner la définition des 
	  termes et expressions suivants : | 
1)- Donner les différentes structures de l'atome de carbone. 
- Le carbone tétragonal : il échange 4 liaisons simples avec 4 atomes ou groupe d'atomes distincts.
- Il possède 4 voisins.
-   On parle de carbone tétraédrique car l'atome de 
carbone est situé au centre d'un tétraèdre. 
- Le carbone trigonal : il échange 2 liaisons simples et une double liaison.
- Il possède 3 voisins.
-   Il se trouve au centre d'un triangle dont les trois voisins occupent 
les sommets. 
- Le carbone digonal : Il peut échanger soit une simple liaison et une triple liaison soit deux doubles liaisons.
-   Il possède deux atomes voisins distincts.
2)- Donner la représentation conventionnelle. 
| a)- Représentation de CRAM du carbone tétragonal. - Un trait plein représente une liaison entre deux atomes 
			situés dans le plan de la figure.  - Un triangle allongé représente une liaison entre un atome situé dans le plan de la figure et un atome 
			situé en avant de ce plan.  - Un trait pointillé représente une liaison entre un atome situé dans le plan de la figure et un 
			atome situé en arrière de ce plan. | 
			
			 | molécule de méthane. 
		  CH4  
           
             | 
| b)- Représentation conventionnelle 
			
			du carbone trigonal : | 
			
			 | la propanone ou acétone  
           | 
| c)- Représentation conventionnelle du carbone digonal :  |  
           
           Ou  
           | Dioxyde de carbone  
           Acétylène  
           | 
 Deux molécules 
isomères sont deux composés qui ont la même formule brute mais dont les 
molécules sont différentes.
 
Deux molécules 
isomères sont deux composés qui ont la même formule brute mais dont les 
molécules sont différentes. 
-   Les molécules de deux isomères ne sont pas 
superposables.
III- Isomérie de constitution et stéréoisomères. 
 Deux isomères de 
constitution différent par la nature ou l'ordre des liaisons qui relient les 
atomes entre eux.
 
Deux isomères de 
constitution différent par la nature ou l'ordre des liaisons qui relient les 
atomes entre eux. 
-   Ils n'ont pas la même formule développée ou semi-développée 
plane. 
► 
On distingue : 
- 
 L’isomérie de 
chaîne (les molécules diffèrent par leur chaîne carbonée) 
- 
L’isomérie de 
position (un groupe caractéristique ou une insaturation occupe une position 
différente sur un même squelette carbonée)
- 
 L’isomérie de 
fonction (les molécules présentes des groupes fonctionnels différents). 
- Un isomère de constitution est parfaitement déterminé lorsque l'on connaît son squelette carboné.
- La formule plane, appelée formule de constitution indique la nature et l'enchaînement des liaisons entre les atomes de la molécule.
-   On distingue : 
- 
La formule 
développée plane. 
- 
La formule 
semi-développée plane. 
- 
La formule 
topologique. 
- 
Les isomères de 
constitution sont des corps purs différents qui possèdent des propriétés 
physiques et chimiques différentes. 
a)- 
Donner la formule 
développée plane, la formule semi-développée et la formule topologique de la 
molécule suivante : butan-2-one.
b)- Donner les formules semi-développées et les formules topologiques des différents isomères des molécules suivantes : C4H10 et C3H8O.
Préciser le type d'isomérie rencontré et le nom de chaque molécule. 
a)- 
La butanone : 
| 
		Formule  
		développée :  | 
 | 
| 
		Formule  
		semi-développée  | 
 
		 | 
| 
		Formule  
		topologique  | 
 | 
| Vue avec ChemSketch | 
		 | 
b)- 
Le butane : 
| Le butane  | 
 | 
		 | 
		 | 
| L'isobutane
   | 
 
		2-méthylpropane  | 
 | 
		 | 
| 
		isomérie de chaîne  | |||
Les alcools : le 
propan-1-ol (alcool primaire) et le propan-2-ol (alcool secondaire).
| Le 
			propanol  ou  
			propan-1-ol  | 
			 
			 
			alcool primaire  | 
 | 
			 | 
|    le 
			propan-2-ol  | 
 
			alcool secondaire  | 
 | 
			 | 
| 
			Isomérie de position 
			entre les deux alcools.  | |||
| le 
			méthoxyéthane  | 
 
			éther  | 
 | 
			 | 
| 
			Isomérie de fonction entre les alcools et l'éther  | |||
1)-  Définition. 
| 
			
			 Même constitution (même 
			formule plane).  Mais des structures 
			spatiales différentes  Ils différent par 
			l'agencement spatial de leurs atomes.  
			
			 Les stéréoisomères de 
			conformation.  Les stéréoisomères de 
			configuration.  | 
2)-  Conformations 
de l'éthane. 
a)- 
 Définition : 
- 
On appelle 
conformation d'une molécule les différentes structures spatiales qu'elle peut 
prendre par suite de la rotation autour de ses liaisons simples. 
b)- Projection de 
NEWMAN : 
- 
Construire la 
molécule d'éthane. Noter α et β chaque atome de carbone. 
- 
Regarder la 
molécule suivant l'axe de la liaison carbone-carbone. 
- 
Représenter les 
deux conformations remarquables (conformation décalée et conformation éclipsée). 
Réponses : 
Formule semi-développée de la 
molécule d'éthane : 
| 
 | 
| 
			Conformation décalée 
			D
   | 
| 
 | 
| 
			Conformation 
			éclipsée E
   | 
Le 
conformère E et le conformère
D sont des stéréoisomères de 
conformation. 
A 
température ambiante, il y a libre rotation autour de la simple liaison. Le 
passage de l'un à l'autre se fait sans rupture de liaison. 
c)- 
 Aspect énergétique. 
- 
Laquelle des deux 
conformations est la plus stable ? 

Cliquer sur 
l'image pour démarrer l'animation.
3)-  Isomérie de 
configuration. Isomérie Z et E. 
a)- 
 Cas du but-2-ène. 
- 
Donner la formule 
semi-développée et la formule topologique des isomères Z et E. 
- 
Comment 
passe-t-on d'un isomère à l'autre ?
| 
			
			 
			 | 
			 
			 | 
| 
			(E) but-2-ène  Entgegen (en face, opposé), les atomes d'hydrogène sont situés de part et d'autre 
			de la double liaison  | 
			(Z) but-2-ène  Zusammen (ensemble), les atomes d'hydrogène sont situés du même côté 
			de la 
			double liaison.  | 
Le (Z) but-2-ène et le (E) but-2-ène sont des stéréoisomères de configuration.
Ce sont des corps purs distincts. Il n'y a pas libre rotation autour de la double liaison à température ambiante.
Pour passer d'un stéréoisomère à l'autre, il 
faut rompre une liaison chimique. 
b)- 
  Conclusion. 
 Le passage d'un 
stéréoisomère de conformation à l'autre se fait sans rupture de liaison.
 
 Le passage d'un 
stéréoisomère de conformation à l'autre se fait sans rupture de liaison. 
 Le passage d'un 
stéréoisomère de configuration à un autre nécessite la rupture d'une liaison 
chimique.
 
Le passage d'un 
stéréoisomère de configuration à un autre nécessite la rupture d'une liaison 
chimique. 
 Les isomères Z 
et E sont des corps purs distincts que l'on peut isoler. Ils ont des 
propriétés physiques, chimiques, biologiques différentes.
 
Les isomères Z 
et E sont des corps purs distincts que l'on peut isoler. Ils ont des 
propriétés physiques, chimiques, biologiques différentes.
		
		V-    L'énantiomérie. 
(Isomérie de configuration). 
- 
 C'est un atome 
de carbone tétragonal lié à quatre atomes ou groupes différents. 
- 
On le repère par 
un astérisque. 
 
 
- 
Construire une 
molécule A possédant : un carbone asymétrique et quatre groupes 
différents (prendre une boule rouge, une verte, une boule jaune et une boule 
blanche). 
- 
Placer la liaison 
carbone-boule jaune verticalement. 
- 
Donner la 
représentation conventionnelle de la molécule en mettant en évidence le carbone 
asymétrique. 
- Mettre la molécule A devant un miroir et construire la molécule B image de A dans le miroir.
-   Représenter les deux molécules A et B à 
l'aide de la représentation conventionnelle. 
- 
Les molécules 
A et B sont-elles superposables ? 
Réponse : 
 
 
- 
Les molécules 
A et B ne sont pas superposables, elles sont image l'une de l'autre 
dans un miroir.
- 
 Ce sont des stéréoisomères de 
configuration, on dit aussi des énantiomères. 
- 
Définir 
l'énantiomérie. 
- L'énantiomérie est la relation existant entre deux isomères de configuration, image l'un de l'autre dans un miroir et non superposables.
-   Les isomères correspondants sont 
appelés énantiomères. 
- 
Exercice : la 
molécule de butan-2-ol possède-t-elle un carbone asymétrique ? Si oui 
représenter les deux énantiomères.

Cliquer sur 
l'image pour lancer l'animation.
3)- 
La chiralité. 
- 
La chiralité est 
la propriété d'un objet de ne pas être superposable à son image dans un miroir. 
- 
Donner un exemple 
d'un objet chiral. (Une 
main) 
 
 
- 
Une molécule est 
chirale si elle possède un carbone asymétrique. 
- 
On appelle 
mélange racémique un mélange de quantités égales de deux énantiomères. 
4)- 
Énantiomérie et 
propriétés. 
- Les énantiomères présentent très souvent des propriétés physiques et chimiques identiques.
-   Par 
contre les propriétés biologiques et pharmacologiques de deux énantiomères sont 
presque toujours différentes. 
- Deux énantiomères n'ont pas le même effet sur la lumière polarisé rectilignement.
- La solution d'une substance chirale peut faire tourner le plan de polarisation de la lumière, on dit que cette substance est optiquement active.
-   Elle possède un 
pouvoir rotatoire. 
- 
Une substance qui 
fait tourner le plan de polarisation de la lumière dans le sens des aiguilles 
d'une montre est dite dextrogyre notée (+). 
- 
Une substance qui 
fait tourner le plan de polarisation de la lumière dans le sens trigonométrique 
est dite lévogyre notée ( - ). 
- 
L'angle de 
rotation du plan de polarisation est appelé pouvoir rotatoire. 
- Deux énantiomères ont des pouvoirs rotatoires opposés.
-   Un mélange racémique ne possède pas de 
pouvoir rotatoire.

1)- À partir du tableau donner la définition des termes et 
expressions suivants : 
| 
			
			Isomères de constitution | 
			Isomères de configuration | 
| 
			Stéréoisomères | 
			Isomères de conformation | 
| 
			Isomères de fonction | 
			Diastéréoisomères | 
| 
			Isomères de position | 
			Énantiomères | 
► Isomères de 
constitution : 
- 
Molécules ayant 
la même formule brute. 
- 
Les molécules 
n'ont pas la même formule développée plane et ne sont pas superposables. 
► Stéréoisomères : 
- 
Molécules ayant 
la même formule brute. 
- 
Les molécules ont 
la même formule développée plane mais ne sont pas superposables. 
► Isomères de 
fonction : 
- 
Isomères de 
constitution n'ayant pas la même fonction chimique. 
► Isomères de 
position : 
- 
Isomères de 
constitution qui différent par la position des substituants sur la chaîne 
carbonée. 
► Isomères de 
conformation : 
- 
Stéréoisomères 
qui peuvent être interconvertis par des rotations autour de simples liaisons. 
► Isomères de 
configuration : 
- Stéréoisomères qui peuvent être interconvertis par la rupture puis la formation de liaisons chimiques.
► Diastéréoisomères 
: 
- 
Stéréoisomères de 
configuration qui ne sont pas image l'un de l'autre dans un miroir (isomérie 
Z et E). 
► Énantiomères : 
- 
Stéréoisomères de 
configuration qui sont image l'un de l'autre dans un miroir.  
  
| Les molécules A et B ont la même formule brute, mais ne sont pas superposables | |||||||||
| 
		 | |||||||||
| A et B sont isomères de constitution | NON 
		 | A et B ont-elles la même formule développée plane ? | OUI 
		 | A et B sont stéréoisomères | |||||
|  |  | ||||||||
| A et B présentent-elles la même fonction chimique ? | A et B peuvent-ils être interconvertis par des rotations autour de liaisons simples ? | ||||||
| 
		 | 
		 | 
		 | 
		 | ||||
| A et B sont isomères de fonction | A et B sont isomères de position ou de chaîne | A et B sont isomères de configuration | A et B sont isomères de conformation | ||||
| 
					 | 
					 | ||||||
| A et B présentent-ils le même squelette carboné ? | A et B sont-ils image l'un de l'autre dans un miroir? | ||||||
| 
		 | 
		 | 
		 | 
		 | ||||
| 
 A et B sont isomères de chaîne | A et B sont isomères de position | A et B sont diastéréoisomères. Exemple : l'isomérie Z et E | A et B sont énantiomères Exemple : présence d'un carbone asymétrique, molécule chirale. | ||||