- Réactifs : Molécules présentes au début de la réaction
- Produits : Molécules formées à la fin de la réaction
- Conditions : Température, pression, solvant, catalyseur
- Flèches : Indiquent le sens de la transformation
Schéma de substitution : Représentation de la transformation d'une molécule où un atome ou groupe est remplacé par un autre.
- Identifier les réactifs et les produits
- Écrire la flèche de réaction
- Ajouter les conditions de réaction
- Vérifier la conservation des atomes
C₆H₅-CH₂-Cl + CN⁻ → C₆H₅-CH₂-CN + Cl⁻
• Chlorure de benzyle (C₆H₅-CH₂-Cl)
• Cyanure (CN⁻)
• Phénylacétonitrile (C₆H₅-CH₂-CN)
• Chlorure (Cl⁻)
Solvant polaire, température modérée
Le schéma montre la substitution du chlorure par le groupe cyanure.
• Conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est conservé
• Charge : La charge totale est conservée
• Conditions : Doivent être précisées pour la réaction
Schéma d'addition : Représentation de la réaction entre deux molécules pour former une seule molécule.
Écrire le schéma de la réaction entre le propène et le chlorure d'hydrogène.
CH₃-CH=CH₂ + HCl
CH₃-CH(Cl)-CH₃ (2-chloropropane)
Température ambiante, absence de peroxydes
CH₃-CH=CH₂ + HCl → CH₃-CH(Cl)-CH₃
L'addition de HCl au propène suit la règle de Markovnikov.
• Markovnikov : L'hydrogène se fixe sur le carbone le plus hydrogéné
• Conservation : Les atomes sont redistribués sans perte
• Stéréochimie : Peut former des carbocations intermédiaires
Schéma d'élimination : Représentation de la réaction où deux atomes ou groupes sont retirés d'une molécule pour former une liaison multiple.
Écrire le schéma de déshydratation du butan-2-ol.
CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃ (butan-2-ol)
H₂SO₄ concentré, Δ (chauffage)
CH₃-CH=CH-CH₃ (but-2-ène) + H₂O
Le produit majoritaire est l'alcène le plus substitué
La déshydratation du butan-2-ol forme le but-2-ène par élimination.
• Zaitsev : Le produit majoritaire est l'alcène le plus substitué
• Conditions : Acide fort et température élevée
• Mécanisme : E1 (carbocation) ou E2 (concerté)
Schéma multistep : Suite de réactions séquentielles pour transformer un réactif en produit final.
Transformer le toluène en acide benzoïque en plusieurs étapes.
C₆H₅-CH₃ + CH₃Cl → C₆H₅-CH₂Cl + HCl (catalyseur AlCl₃)
C₆H₅-CH₂Cl + KCN → C₆H₅-CH₂CN + KCl
C₆H₅-CH₂CN + 2H₂O → C₆H₅-COOH + NH₄⁺ (en milieu acide)
C₆H₅-CH₃ → C₆H₅-CH₂Cl → C₆H₅-CH₂CN → C₆H₅-COOH
Le toluène est converti en acide benzoïque par une séquence de 3 réactions.
• Séquence : Chaque étape produit un intermédiaire pour la suivante
• Purification : Chaque intermédiaire peut être isolé
• Rendement global : Produit des rendements individuels
Équilibrage : Ajustement des coefficients stoechiométriques pour respecter la conservation de la matière.
Équilibrer la combustion complète du butane.
C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + H₂O
C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + H₂O
C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4CO₂ + 5H₂O
2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O
La combustion complète du butane est équilibrée avec des coefficients entiers.
• Conservation : Le nombre d'atomes de chaque élément est identique des deux côtés
• Coefficients : Généralement exprimés comme des nombres entiers
• Vérification : Toujours compter les atomes de chaque côté
- Substitution : R-X + Nu⁻ → R-Nu + X⁻
- Addition : R=C-R' + E-E' → R-CH-CH-R'
- Élimination : R-CH₂-CH₂-X → R-CH=CH₂ + HX
- Oxydoréduction : Changement du nombre d'oxydation
- Le schéma de réaction montre les réactifs et produits
- L'équilibrage respecte la conservation de la matière
- Les conditions influencent la direction et le rendement
- Les séquences permettent des transformations complexes
- Les mécanismes expliquent les détails des transformations
- Les coefficients stoechiométriques doivent être des nombres entiers
- La charge totale doit être conservée dans les réactions ioniques
- Les phases des espèces doivent être indiquées si nécessaire
- Les catalyseurs et solvants sont souvent indiqués au-dessus de la flèche
- Les températures et pressions sont des paramètres critiques
