Utilisateur:Phosphorous31

Présentation

Bonjour,

Je suis Phosphorous31. J'ai 24 ans et je suis originaire de la région stéphanoise.

Je suis encore étudiant en chimie à Lyon et fraîchement agrégé en Sciences Physiques option chimie.

Brouillon

Article Stéréoisomérie

La notion de stéréoisomérie est défini par l'IUPAC : des molécules sont dites stéréoisomères si elles possèdent la même formule semi-développée (l’enchaînement des atomes dans les molécules sont identiques et les liaisons possèdent la même multiplicité) et ne diffèrent que par l'arrangement spatial relative de leurs atomes.

Pour distinguer des stéréoisomères, il est nécessaire d'utiliser des représentations qui rendent compte de l'arrangement spacial des molécules tel que la représentation de Cram ou de Fisher par exemple.

IMG : représentation (R)- et (S)-butan-2-ol : fle semi-developpé + Cram

IMG 2 : (E) et (Z)-chloropropène

REF : IUPAC, GoldBook, http://goldbook.iupac.org/S05983.html

On classe les couples de stéréoisomère dans deux catégories.

• Deux stéréoisomères forment un couple d'énantiomère s'ils sont images l'un de l'autre à travers un miroir plan et ne sont pas superposables. REF : IUPAC http://goldbook.iupac.org/E02069.html
• Deux stéréoisomères forment un couple de diastéréoisomère s'ils ne forment pas un couple d'énantiomère. REF : IUPAC http://goldbook.iupac.org/D01679.html

REFS : ICO p.67 ; Eliel ; Clayden

Brouillon 2

Détermination expérimentale du pK_i d'un indicateur coloré

Les mesures spectrophotométriques permettent de déterminer expérimentalement le pKi d’un indicateur coloré.

D’après la loi de Beer-Lambert, on sait que l’absorbance A (sans unité) d’une solution, mesurée dans un spectrophotomètre ou colorimètre, est proportionnelle à :

• Un coefficient d’absorption molaire ε_λ intrinsèque à la substance et à une longueur d’onde λ (en cm^-1.l.mol^-1);
• L’épaisseur l de solution traversée par le rayon de l’appareil (i.e. l’épaisseur de la cuve, en cm) ;
• La concentration c de la surface absorbante (en mol.l^-1) :

$A=\epsilon _{\lambda }\cdot l\cdot c$

Soit une solution contenant un indicateur coloré de concentration totale c. A l'équilibre, ce dernier est présent sous deux formes noté InH et In^-. Notons :

• $\epsilon _{InH}^{\lambda }$ et $\epsilon _{In^{-}}^{\lambda }$ les coefficients d'absorption molaire respectifs de InH et In^- à une longueur d'onde $\lambda$,
• [InH] et [In^-] les concentrations en InH et In^-.

L’absorbance est une grandeur additive, ainsi l'absorbance de la solution d'indicateur coloré à une longueur d'onde $\lambda$ s'écrit : $A=A_{InH}+A_{In^{-}}=\epsilon _{InH}^{\lambda }\cdot [InH]\cdot l+\epsilon _{In^{-}}^{\lambda }\cdot [In^{-}]\cdot l$

Courbes d'absorbances des différentes formes du BBT

Appliquons donc ce principe aux indicateurs colorés. En exploitant les courbes d'absorbance des différentes formes d'un indicateur coloré, réalisées expérimentalement, on détermine la longueur pour laquelle la différence d’absorbance entre les deux formes de l’indicateur est la plus grande.

Par la suite, on détermine l’absorbance à cette longueur d’onde d’une nouvelle solution, tamponnée à un pH proche de celui attendu pour le pKi. On peut utiliser les relations de Beer-Lambert pour chacune des deux solutions acides et basiques pour déterminer les coefficients d’absorption et ensuite déterminer par le calcul la concentration de chaque forme de l’indicateur :

$c=\left[InH\right]+\left[In^{-}\right]$     concentration analytique totale connue de l’indicateur, valable à tout instant

$A_{InH}=\epsilon _{\lambda _{(InH)}}\cdot l\cdot \left[InH\right]\approx \epsilon _{\lambda _{(InH)}}\cdot l\cdot c$    absorbance de la solution acide

$A_{In^{-}}=\epsilon _{\lambda _{(In^{-})}}\cdot l\cdot \left[In^{-}\right]\approx \epsilon _{\lambda _{(In^{-})}}\cdot l\cdot c$     absorbance de la solution basique

L'absorbance de la solution en milieu tamponné, où les deux formes cohabitent, est donc donnée par :

$A=A_{InH}+A_{In^{-}}={\frac {A_{InH}\cdot \left[InH\right]}{c}}+{\frac {A_{In^{-}}\cdot \left[In^{-}\right]}{c}}$

d'où $A\cdot c=A_{InH}\cdot \left[InH\right]+A_{In^{-}}\cdot \left[In^{-}\right]$ en se servant de $c=\left[InH\right]+\left[In^{-}\right]$ on obtient:

$\left[InH\right]\cdot (A-A_{InH})=\left[In^{-}\right]\cdot (A_{In^{-}}-A)$

Reste à déterminer le pKi du couple InH/In- :

$K_{i}={\frac {\left[In^{-}\right]_{tampon}\left[H_{3}O^{+}\right]_{tampon}}{\left[InH\right]_{tampon}}}$     et donc     $pK_{i}=pH_{tampon}-\log {\frac {\left[In^{-}\right]_{tampon}}{\left[InH\right]_{tampon}}}$;

$pK_{i}=pH_{tampon}-\log {\frac {A-A_{InH}}{A_{In^{-}}-A}}$;