Fiche de révision : Chimie générale et biochimie

📋 Plan du Cours

1. Structure de l’atome et notation
2. Isotopes et classification périodique
3. Ions et configurations électroniques
4. Liaisons et structures de Lewis
5. Acides aminés et protéines
6. Quantité de matière et concentrations

📖 1. Structure de l’atome et notation

🔑 Notions clés & Définitions

• Numéro atomique : Nombre de protons du noyau et détermine l’identité de l’élément.
• Nombre de masse : Nombre total de nucléons, égal à la somme des protons et des neutrons.

★ À maîtriser

📌 Dans un atome électriquement neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons, tandis que le nombre de neutrons vaut A − Z.

Compléments

• L’atome d’azote de numéro atomique 7 et de nombre de masse 14 possède 7 protons, 7 électrons et 7 neutrons.

💡 Astuce mémo

Z fixe l’élément, A compte les nucléons

📖 2. Isotopes et classification périodique

🔑 Notions clés & Définitions

• Isotopes : Atomes d’un même élément qui ont le même numéro atomique Z mais des nombres de masse A différents.

★ À maîtriser

• La structure électronique d’un atome permet de déterminer sa période grâce au nombre de couches occupées et sa colonne grâce au nombre d’électrons de valence.

Compléments

• Les isotopes d’un même élément ont les mêmes propriétés chimiques, mais leurs propriétés physiques peuvent différer.

• Les éléments de la première colonne du tableau périodique appartiennent à la famille des métaux alcalins et possèdent un électron sur leur couche de valence.

💡 Astuce mémo

Même Z pour les isotopes, même période pour les couches électroniques

📖 3. Ions et configurations électroniques

★ À maîtriser

📌 Un cation est un ion positif formé par perte d’électrons, tandis qu’un anion est un ion négatif formé par gain d’électrons.

📌 Un atome qui perd deux électrons devient un cation de charge 2+.

Compléments

• L’ion K+ dérivé de 39/19K possède 19 protons, 20 neutrons et 18 électrons.

💡 Astuce mémo

Perte d’électrons → cation ; gain d’électrons → anion

📖 4. Liaisons et structures de Lewis

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison covalente : Résulte du partage d’une ou plusieurs paires d’électrons entre deux atomes.

★ À maîtriser

• Pour établir une structure de Lewis, on détermine les électrons de valence, on place les liaisons entre atomes, puis on complète les doublets non liants.

📌 Une liaison covalente parfaite implique un partage égal des électrons, tandis qu’une liaison covalente polarisée implique un partage inégal lié à une différence d’électronégativité.

Compléments

• Dans les molécules proposées, les électronégativités sont C = 2,5, Cl = 3, S = 2,5, H = 2,1, N = 3, P = 2,1 et O = 3,5.

💡 Astuce mémo

Électronégativités égales : liaison parfaite ; différentes : liaison polarisée

📖 5. Acides aminés et protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : Molécule possédant au moins un groupement amine et un groupement carboxyle, associés à un radical variable.
• Amphotérie : Un acide aminé est amphotère parce qu’il peut se comporter comme un acide en cédant un proton ou comme une base en captant un proton.
• Point isoélectrique : pH auquel sa charge électrique nette est nulle.
• Liaison peptidique : Liaison qui unit deux acides aminés dans les protéines.
• Ion mixte : Espèce chimique qui porte simultanément des charges positives et négatives.

📝 Points essentiels

• Les protéines sont constituées principalement des atomes suivants:
  • carbone
  • hydrogène
  • oxygène
  • azote
  • soufre

💡 Astuce mémo

Amphotère : l’acide aminé peut céder ou capter un proton

📖 6. Quantité de matière et concentrations

★ À maîtriser

📐 Formule — La quantité de matière vérifie $n = \frac{m}{M}$, où m est la masse et M la masse molaire.

📐 Formule — Pour un gaz dans les conditions normales de température et de pression, le volume vérifie $V = nV_M$ avec $V_M = 22{,}4\ \mathrm{L.mol^{-1}}$.

📐 Formule — La concentration molaire vérifie $C = \frac{n}{V}$ et la concentration massique vérifie $C_m = C \times M$.

Compléments

• La masse molaire moléculaire de l’aspartame C14H18N2O5 se calcule en additionnant les masses molaires de 14 carbones, 18 hydrogènes, 2 azotes et 5 oxygènes.

• Pour l’acide urique, une concentration molaire de 8·10⁻⁴ mol·L⁻¹ et une masse molaire de 168 g·mol⁻¹ donnent une concentration massique de 0,1344 g·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Masse → moles → volume ou concentration

📊 Tableaux de synthèse

Grandeurs de quantité de matière