Colle professeur !

[Gazzio]

Bonjour à tous,
Je m'adresse à vous ce soir pour vous demandez de l'aide. En effet j'ai pour mission de coller mon professeur de chimie lors d'une soirée entre prépa où les professeurs sont bien sûr invités. Hélas étant en PCSI je n'ai aucune connaissance suffisante pour mettre en difficulté mon professeur... C'est pourquoi je souhaiterais que vous me proposiez :
Une bonne démonstration/ question de cour assez célèbre tout de même mais le but n'est pas qu'il y arrive facilement
Des exercices d'un niveau post-prepa ! (avec le corrigé si possible et la méthode)...

J'accepte toutes propositions, idées, conseils !
Merci beaucoup à vous et bonne soirée !
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[moco]

Il y a beaucoup de questions sans réponse. Par exemple :
1. Pourquoi le gaz NO existe-t-il ? Il possède un nombre impair d'électron. Il devrait s'unir à lui-même pour former N2O2. Eh bien non. Il ne le fait pas. Pourquoi ? Personne ne le sait.
2. Pourquoi l'atome d'Oxygène fait-il des molécules O2, alors que le soufre S, qui est son homologue de la même colonne, forme des molécules S8 ? Autrement dit, pourquoi l'oxygène ne forme-t-il pas de molécules O8 ? Et pourquoi le soufre ne forme pas de molécules S2 ?
3. Pourquoi le verre est-il transparent, alors que toutes les autres céramiques fondues sont opaques ?
4. Pourquoi l'atome de Bore B fait-il des molécules simples comme BCl3 et BF3, alors qu'avec l'Hydrogène, il ne forme pas BH3, mais B2H6 ? Autrement dit, pourquoi le bore ne forme-t-il pas B2Cl6 avec le chlore ?
Il y en a beaucoup d'autres. Mais bon, cela constitue un bon début.

[J_Osef]

Pour les BX3 (X=halogène) ce ne serait pas parce que les X peuvent partager un doublet avec le bore ? Je n'ai pas vérifié les longueurs de liaison ou autre donnée qui pourrait prouver cette hypothèse mais la différence d'avec BH3 c'est que H n'a pas d'électron à partager.

[Gazzio]

Le problème est que s'il n'y a pas de solution, je ne peux pas réellement lui reprocher de ne pas trouver, même si je peux bien sûr utiliser toutes ces questions précédentes ...
L'idéal serait un exercice, que ce soit de la thermo, de l'orga ou de la cinétique ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Justement. Il n'y a aucune raison qui fait que l'atome H d'une molécule de BH3 veuille absolument se lier à l'atome B du BH3 voisin.
Par contre l'atome Cl de BCl3 aurait toutes les raisons du monde de prêter un doublet à B qui manque d'électron, et donc former B2Cl6.
Cela satisferait la sacro-sainte règle de l'octet. Et c'est ce que fait AlCl3 à l'état gazeux. Il forme Al2Cl6. Pourquoi pas le Bore ?

[ZuIIchI]

Si tu cherches un défi qui a été résolu, tu devrais pouvoir trouver quelques synthèses remarquables en chimie organique.

Mais j'en ai appris une pas mal ce matin en cours. Un extrait :

Quel est le nombre de pentagones dans le fullerène C_1000000 ? Pourquoi ce nombre ? (au passage ce nombre est 12, que ce soit dans le C₆₀ ou le C_1000000)

Pour la démonstration, faut jongler entre plusieurs formules de topologie comme la formule d'Euler. Il faut quelques étapes mais c'est pas trop compliqué quand on comprend.

Dis moi si ça t'intéresse.

[Gazzio]

Je veux bien que tu m'envoies ça par lien, scan ou quoi que ce soit, ça pourrait-être pas mal car je pense pas qu'on voit ça souvent!

[ZuIIchI]

J'essayerai d'envoyer ça demain.

[RuBisCO]

Je tente, tu me dis si c'est juste ZuIIchI (je viens de gribouiller ça).

La relation de Descartes-Euler dit que pour un polyèdre de genre 0 (et un fullerène en est un, ouf !) à sommets, arêtes et faces, on a :

Prenons un fullerène : il est composé de pentagones et de hexagones. Deux constatations :

- chaque arête appartient à 2 faces, donc :

- chaque sommets appartient à 3 faces (problèmes avec les angles), donc :

- le nombre de faces est facilement trouvable :

On remplaces dans la relation ci-dessus :

Donc un fullerène contient 12 pentagones.

[REMAQUE] : un fullerène a donc pour nombre de faces hexagonales :

[moco]

Bravo, RuBisCo !

[Gazzio]

Merci à vous !
Et quelqu'un aurait-il des synthèses organiques assez méchantes à proposer ?

[ZuIIchI]

La synthèse des anneaux borroméens par Stoddart, la synthèse du cubane pour quelque chose qui semble assez simple ou du dodécahédrane si tu veux être vraiment dégueulasse parce que c'est un truc qui a mis une trentaine d'années à être convenablement synthétisé, ...

Bien sûr, faut pas exagérer en demandant de réaliser la synthèse totale d'un médicament qui généralement occupe plusieurs équipes de recherches composées de plusieurs chercheurs et thésards et pendant plusieurs années.

Pour mon énigme : OH YES, RuBisCO !