QCM : Chimie organique et stéréoisomérie (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle formule moléculaire correspond au butène ?

C4H8
C3H8O3
C4H10O
C4H10

C4H8

Explication

Le butène possède quatre atomes de carbone et huit atomes d’hydrogène, soit la formule C4H8. La formule C4H10 correspond au butane, qui est un alcane saturé.

2. Quelle formule semi-développée représente l’acide oléique ?

CH3(CH2)7CH2CH2(CH2)7COOH
CH3(CH2)5CHCH(CH2)5COOH
CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH
CH3(CH2)7COOH

CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH

Explication

L’acide oléique est représenté par CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH, qui comporte une double liaison et une fonction acide carboxylique. Une chaîne dépourvue de double liaison décrirait un autre acide gras.

3. Quelle distinction est correcte entre les représentations de Fischer, de Haworth, de CRAM et la forme chaise du cyclohexane ?

Les quatre modèles sont des projections différentes décrivant le même type de structure.
Les projections de Fischer et de Haworth décrivent des conformations, contrairement à celle de CRAM.
Les trois premières sont des représentations, tandis que la forme chaise décrit une conformation.
La forme chaise est une projection, tandis que les trois autres décrivent une conformation.

Les trois premières sont des représentations, tandis que la forme chaise décrit une conformation.

Explication

Les projections de Fischer, de Haworth et de CRAM sont des modes de représentation, alors que la forme chaise du cyclohexane décrit une conformation. La forme chaise ne doit donc pas être classée comme une projection au même titre que les trois autres.

4. Dans quelle combinaison le glucose est-il présenté sous les trois formes de représentation mentionnées ?

CRAM, chaise et Haworth sous la forme β-L-glucose
CRAM, Fischer et Haworth sous la forme α-D-glucose
Haworth, chaise et Fischer sous la forme α-L-glucose
Chaise, Fischer et CRAM sous la forme β-D-glucose

CRAM, Fischer et Haworth sous la forme α-D-glucose

Explication

Le glucose C6H12O6 est présenté en représentation de CRAM, en projection de Fischer et en projection de Haworth sous la forme α-D-glucose. La forme chaise et la configuration β-L ne correspondent pas à l’exemple indiqué.

5. Autour d’une double liaison, que signifie la notation E ?

Les substituants concernés sont placés sur un même plan vertical.
Les substituants concernés sont liés par une liaison simple.
Les substituants concernés sont opposés.
Les substituants concernés sont ensemble.

Les substituants concernés sont opposés.

Explication

E vient de « Entgegen » et indique que les substituants sont opposés autour de la double liaison. La disposition ensemble correspond à la configuration Z.

6. Quelle correspondance décrit correctement les deux formes du but-2-ène ?

La forme Z est cis et la forme E est trans.
La forme Z est linéaire et la forme E est cyclique.
La forme Z est saturée et la forme E est insaturée.
La forme Z est trans et la forme E est cis.

La forme Z est cis et la forme E est trans.

Explication

Le but-2-ène possède deux configurations autour de sa double liaison : Z, également appelée cis, et E, également appelée trans. Les deux formes restent des composés insaturés et ne deviennent pas respectivement linéaire et cyclique.

7. Quelle proportion de caoutchouc naturel entre dans la composition des pneumatiques des poids-lourds ?

100 %
50 %
95 %
5 %

50 %

Explication

Les pneumatiques des poids-lourds contiennent une part de caoutchouc naturel de 50 %. La proportion de 95 % concerne les tracteurs, tandis que celle de 5 % concerne les voitures.

8. Comment reconnaît-on qu’un objet ou une molécule est chiral ?

Il présente une formule brute différente de son image réfléchie
Il n’est pas superposable à son image dans un miroir
Il devient superposable après une simple rotation dans l’espace
Il possède une structure plane avec deux axes identiques

Il n’est pas superposable à son image dans un miroir

Explication

La chiralité désigne l’absence de superposition entre un objet et son image miroir. Une structure symétrique, au contraire, peut être superposée à cette image après un mouvement approprié.

9. Quelle condition structurale définit un carbone asymétrique ?

Il possède quatre liaisons doubles disposées dans un même plan
Il est lié à quatre substituants différents
Il est attaché à deux substituants différents et deux hydrogènes
Il est relié à quatre atomes de carbone identiques

Il est lié à quatre substituants différents

Explication

Un carbone asymétrique, aussi appelé centre stéréogénique, porte quatre substituants différents. La présence de substituants identiques empêche cette définition, même si le carbone possède plusieurs liaisons.

10. Quelle combinaison explique qu’une molécule soit chirale ?

Des carbones asymétriques et l’absence de plan ou de centre de symétrie
Des doubles liaisons et la présence d’un plan de symétrie interne
Un seul type de substituant et une structure tridimensionnelle régulière
Des carbones symétriques et un centre de symétrie dans la molécule

Des carbones asymétriques et l’absence de plan ou de centre de symétrie

Explication

La chiralité moléculaire est associée à des carbones asymétriques et à l’absence de plan ou de centre de symétrie dans la structure tridimensionnelle. Un élément de symétrie peut rendre la molécule superposable à son image miroir.

11. Comment appelle-t-on deux molécules chirales qui sont images l’une de l’autre dans un miroir sans être superposables ?

Des énantiomères
Des diastéréoisomères
Des conformères
Des isomères de constitution

Des énantiomères

Explication

Deux molécules chirales, images miroir non superposables l’une de l’autre, sont des énantiomères. Les isomères de constitution diffèrent par leur enchaînement d’atomes, tandis que les conformères résultent d’une rotation autour de liaisons.

12. Quelle association décrit correctement les deux formes de la thalidomide ?

Les deux formes sont actives avec une efficacité thérapeutique comparable
La R-thalidomide est active et la S-thalidomide est tératogène
La S-thalidomide est active et la R-thalidomide est tératogène
Les deux formes sont dépourvues d’activité en raison de leur chiralité

La R-thalidomide est active et la S-thalidomide est tératogène

Explication

La R-thalidomide est présentée comme la forme médicamenteuse active, tandis que la S-thalidomide est tératogène. Cette différence illustre l’influence de la configuration spatiale sur l’activité biologique.

13. Une solution possède un pouvoir rotatoire α\alpha, une longueur de cuve ll et une concentration cc. Quelle expression permet de calculer son pouvoir rotatoire spécifique ?

[α]D=l.cα[\alpha]_D = \frac{l.c}{\alpha}
[α]D=α(l.c)[\alpha]_D = \alpha(l.c)
[α]D=αl.c[\alpha]_D = \frac{\alpha}{l.c}
[α]D=α+l+c[\alpha]_D = \alpha + l + c

$$[\alpha]_D = \frac{\alpha}{l.c}$$

Explication

Le pouvoir rotatoire spécifique se calcule en divisant l’angle observé par le produit de la longueur de cuve et de la concentration. L’inversion de ce rapport ou l’utilisation d’une somme ne correspond pas à la relation définie.

14. Pourquoi un carbone asymétrique portant quatre substituants différents peut-il conduire à deux stéréoisomères ?

Parce qu’il peut se transformer en deux éléments chimiques différents
Parce qu’il possède deux noyaux carbonés dans une même structure
Parce que ses substituants peuvent adopter deux dispositions spatiales distinctes
Parce que ses quatre substituants peuvent être remplacés par des groupes identiques

Parce que ses substituants peuvent adopter deux dispositions spatiales distinctes

Explication

Les quatre substituants différents autour du carbone asymétrique peuvent être arrangés selon deux configurations spatiales. Ces deux dispositions donnent deux stéréoisomères de configurations différentes, et non deux éléments chimiques.

15. Quelle différence distingue les formes érythro méso et thréo des acides tartriques ?

L’érythro méso forme un seul composé, tandis que la thréo en forme deux
L’érythro méso forme deux composés, tandis que la thréo en forme un seul
Les deux formes érythro et thréo correspondent chacune à deux composés
Les deux formes érythro et thréo correspondent chacune à un seul composé

L’érythro méso forme un seul composé, tandis que la thréo en forme deux

Explication

Dans l’étude des acides tartriques, la forme érythro méso constitue un seul composé, alors que la forme thréo correspond à deux composés. Cette différence provient de leurs arrangements stéréochimiques respectifs.

16. Quelles valeurs de pouvoir rotatoire caractérisent respectivement les acides tartriques (+) et (−) ?

+205∘+205^\circ pour (+) et −205∘-205^\circ pour (−)
0∘0^\circ pour (+) et 0∘0^\circ pour (−)
+12∘+12^\circ pour (+) et −12∘-12^\circ pour (−)
−12∘-12^\circ pour (+) et +12∘+12^\circ pour (−)

$$+12^\circ$$ pour (+) et $$-12^\circ$$ pour (−)

Explication

L’acide tartrique (+) possède un pouvoir rotatoire de +12∘+12^\circ, tandis que l’acide tartrique (−) possède une valeur de −12∘-12^\circ. Les signes opposés correspondent aux caractères dextrogyre et lévogyre des deux formes.

17. Quelles propriétés sont associées à l’acide tartrique racémique ?

Un pouvoir rotatoire nul, une fusion à 205 °C et une solubilité de 25 g/100 mL
Un pouvoir rotatoire de +12°, une fusion à 170 °C et une solubilité de 147 g/100 mL
Un pouvoir rotatoire de −12°, une fusion à 170 °C et une solubilité de 147 g/100 mL
Un pouvoir rotatoire nul, une fusion à 170 °C et une solubilité de 147 g/100 mL

Un pouvoir rotatoire nul, une fusion à 205 °C et une solubilité de 25 g/100 mL

Explication

L’acide tartrique racémique présente un pouvoir rotatoire nul, une température de fusion de 205 °C et une solubilité de 25 g/100 mL. Les valeurs de +12° et −12° concernent les formes tartriques optiquement actives.

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Quelles projections représentent les molécules en chimie organique?

Les projections de CRAM, de Fischer et de Haworth.

Quelle autre forme représente le cyclohexane en plus des projections?

La forme chaise du cyclohexane.

Que signifie la configuration Z dans la disposition autour d'une double liaison ?

Z signifie Zusammen, c’est-à-dire ensemble.

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