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Correction du devoir en temps limité de chimie n°4 22 janvier 2012

Posted by NiCl2 in BCPST, devoir.
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Le sujet de chimie n’a pas été du goût de tout le monde. La moyenne est de 9,1/20, avec 16 notes supérieures à 10 et 3 notes entre 9 et 10.

Problème 3.

Les deux questions sur l’aromaticité de l’imidazole ne sont pas très faciles mais pas insurmontables. Le TD sur le furane pouvait aider bigrement. On peut bien entendu ne pas réussir un exercice ; en revanche, montrer qu’on n’a pas appris son cours est quand même plus ennuyeux. Dire qu’il y a 4 électrons délocalisés donc c’est aromatique, c’est quand même un tantinet agaçant pour le correcteur. Il serait temps également d’acquérir quelques réflexes : sur les atomes d’azote neutres, il y a un doublet non liant, de même que sur les atomes d’oxygène neutres il y en a 2 ; cela ne sera plus précisé dans les énoncés des devoirs, et sera supposé connu le jour du concours. Vous apprenez le cycle de Krebs par coeur, vous pouvez bien apprendre la structure des atomes courants par coeur.
Répondez aux questions. Lorsqu’on demande de discuter des propriétés basiques des deux atomes d’azote, à quoi sert de parler de leur acidité ?

Concernant les interactions de faible énergie, à nouveau répondez précisément aux questions. Celui qui a dessiné les 3 stéréoisomères de l’acide sans même préciser la configuration des atomes de carbone asymétriques peut-il espérer avoir les points de la première question ?
Montrer qu’une liaison H peut se former ne peut se faire qu’avec un schéma et non avec un blabla. La discussion de sa stabilité m’a laissé perplexe. Beaucoup d’entre vous m’ont expliqué que les 2 groupes CO2H étaient à des distances différentes dans les deux stéréoisomères, uniquement parce que c’est comme ça qu’ils les avaient dessinés. Je rappelle que les molécules peuvent adopter une infinité de conformations, et que les groupes CO2H peuvent être tout autant éclipsés l’un par l’autre dans tous les stéréoisomères. C’est évidemment ce qui se passe si une liaison H se forme et la distance entre les CO2H est alors la même dans tous les stéréoisomères. En conséquence, c’est sur le reste de la molécule qu’il faut chercher la différence.
L’interprétation de la température de fusion n’a été faite que par une toute petite poignée de copies. Ce qui compte lorsqu’on fait fondre un composé, ce n’est pas la liaison H intramoléculaire, mais les liaisons intermoléculaires : faire fondre un composé, c’est passer d’un état où les molécules sont très fermement liées les unes aux autres (le solide) à un état où elles le sont moins (le liquide). En revanche, les molécules elles-mêmes ne sont pas modifiées (ce n’est pas une réaction chimique). L’argument consiste donc à dire que, moins il y a de liaisons H intramoléculaires, plus les atomes sont disponibles pour faire des liaisons H intermoléculaires.
Pour ce qui est de la dernière question, toutes les réponses vagues (« `ça doit être presque la même que »‘, « `c’est à peu de chose près »‘, …) n’ont pas été récompensées. Deux énantiomères ont les mêmes propriétés physiques, donc exactement la même Tf.

Problème 4.

Je ne vais pas beaucoup me fatiguer à commenter cette partie du devoir. Elle montre tout simplement que le cours n’est pas appris :
– la définition d’un mélange racémique est inconnue de beaucoup,
– la loi de Biot itou,
– la définition des signes + et – pareil,
– et, cerise sur le gateau, la convention de représentation des acides aminés en Fischer (le groupe CO2H est en haut et le groupe R en bas). Bien entendu, il ne fallait pas confondre les deux groupes acides dans l’acide aspartique.

Juste quelques remarques de fond.
– Comment peut-on discuter de la configuration d’un carbone asymétrique qu’on n’a pas représenté dans l’espace ?
– A la question 6, on fait réagir deux acides aminés de configuration fixée (L). Les atomes de carbone asymétriques ont donc une configuration bien déterminée. Les 4 composés obtenus ne sont donc pas des stéréoisomères d’une même molécules, mais 4 molécules différentes, issues de 4 réactions possible entre un groupe NH2 (celui de la phénylalanine et celui de l’acide aspartique) et un groupe acide carboxylique (un des deux de l’acide aspartique).
– On peut déplorer que deux personnes seulement aient relevé que le doublet non liant de l’azote soit conjugué avec un groupe carbonyle dans l’acide aspartique protégé, ce qui le rendait moins réactif.
– On peut également déplorer qu’une seule personne ait su calculer les proportions des énantiomères à la question 17. C’est un calcul pourtant élémentaire.

Dernière précision.

Afin que les choses soient bien claires : le barême initial était sur 40, et la meilleure copie a eu exactement 20 points. A part pour quelques très rares copies, ce devoir n’a absolument pas évalué des capacités de réflexion ou de aptitudes à réussir un concours ; il a simplement récompensé ceux qui avaient un minimum de connaissances de base. C’est, par bien des aspects, ni plus ni moins qu’une interrogation de cours. Et elle est fort décevante.

Au travail !

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