corrigé

ACTIVITÉ   2NDE  

THÈME  :  SPORT/MATÉRIAUX  ET  MOLÉCULES    DANS  LE  SPORT   GROUPES  CARACTÉRISTIQUES  

  Dans  le  domaine  du  sport,  de  nombreuses  molécules  sont  mise  en  jeu,  que  ce  soit  au  niveau  du  corps  humain,  ou   dans  les  matériaux  utilisés  pour  les  pratiques  sportives.   Exemples  de  quelques  molécules  du  sport   Amphétamine   Acide  Lactique   Dopamine  

  Formules  brutes    

 

 

   

I.  RECHERCHE  DOCUMENTAIRE  :   Faire  une  recherche  documentaire  sur  Internet  afin  de  trouver  les  propriétés  des  molécules  suivantes  :     Nom  

Amphétamine  

Créatine  

Acide  ascorbique  

Fructose  

Dopamine  

 

II  REPRÉSENTATION  DES  MOLÉCULES    

Propriétés  et  effets   Stimulant du système nerveux central, stupéfiant, connu sous le nom de speed. Effets recherchés par les sportifs: • augmentation de l'endurance • sensation d'augmentation de la concentration • euphorie et bien-être Effets indésirables: • accélération du rythme cardiaque (tachycardie) • insomnies, crises d'angoisse et état dépressif • affaiblissement, amaigrissement, immunodépression • troubles de l'humeur : nervosité, irritabilité, anxiété... • troubles psychiques : psychose, paranoïa, action hallucinogène • problèmes érectiles majeurs   Elle joue un rôle dans l’apport d’énergie aux cellules musculaires et dans la contraction musculaire. La créatine ne fait pas partie de la liste des produits dopants selon le code mondial antidopage (code appliqué en France). Effets recherchés par les sportifs: • augmentation de la masse musculaire, alors qu'il s’agit plus d’une augmentation de la masse d’eau dans le muscle transportée par les molécules de créatine! La prise de créatine entraîne un risque de déshydratation.   Acide organique ayant des propriétés antioxydantes. Il est présent dans les citrons, les jus de fruits et les légumes frais. C'est la vitamine C - Participe activement aux défenses anti-oxydantes. C’est à dire, lutte contre les radicaux libres et favorise la récupération. - Intervient dans le métabolisme énergétique en favorisant le stockage de Glycogène. - Conditionne l’absorption du Fer et de nombreux minéraux (Oxydoréduction du Fer). -Participe à la synthèse de nombreuses hormones, des tissus cellulaires, du collagène.   Effets recherchés par les sportifs: • compenser les pertes énergétiques dues au stress dans les heures qui précèdent une épreuve, tout en assurant une stabilité glycémique. • Durant l'effort il permet d'améliorer l'apport énergétique des boissons en complétant les apports de glucose.   Stimulant du système nerveux central. La dopamine est produite dans différentes aires cérébrales. La dopamine est le précurseur de l'adrénaline. Effets recherchés par les sportifs: • augmentation de la concentration, l'attention • diminuer artificiellement la sensation de fatigue Effets indésirables: • trouble du rythme cardiaque, hypertension artérielle • agressivité • accoutumance et dépendance  

Nom  de  la   molécule  

Modèle  moléculaire  

Formule  semi-­‐développée  

Amphétamine    

 

Fructose    

 

 

 

Dopamine  

 

  Atome   H   O   N   C   Nombre  de   1   2   3   4   liaisons   III  MOLÉCULES  ISOMÈRES   On  considère  les  deux  molécules  ci-­‐dessous  ;  écrire  sous  chacune  d’elles  sa  formule  brute    

 

      -­‐ Comparer  ensuite  les  différentes  formules  écrites  :     -­‐ Avez-­‐vous  écrit  la  même  formule  brute  ?Les  formules  brutes  sont  identiques   -­‐ Les  formules  développées  sont  elles  identiques  ?les  formules  développées  sont  différentes   -­‐ S’agit  il  des  mêmes  molécules    l’enchaînement  des  atomes  est  différents,  ce  sont  donc  des  molécules   différentes   -­‐ Deux  molécules  de  même  formule  brute  ont-­‐elles  forcément  la  même  formule  développée  ?  Non  une   formule  brute  ne  correspond  pas  forcément  à  une  seule  molécules   Les  deux  molécules  précédentes  sont  dites  «  molécules  isomères  ».     -­‐ Proposer  une  définition  au  terme  de  «  molécules    isomères  ».Des  molécules  isomères  sont  des   molécules  ayant  la  même  formule  brute  mais  des  formules  développées  différentes                          

IV.  GROUPES  CARACTÉRISTIQUES  E  FAMILLES  DE  MOLÉCULES     a) Entourer  à  partir  des  formules  semi-­‐développées  de  l’amphétamine,  du  fructose  et  de  la  dopamine,  les   groupes  caractéristiques  présents  dans  ces  molécules   b) groupe  caractéristique   On  appelle  groupe  caractéristique  d’une  molécule,  les  atomes  ou  groupe  d’atomes  qui  ne  sont  pas  des   atomes  de  carbone  ou  d’hydrogène  liés  par  simple  liaison.  (  C-­‐C  ou  C-­‐H)     Exemple  la  molécule  d’éthanol   Formule semiFormule Formule   Formule développés développées topologique brute   C2H6O  

H

H

H C

C

H

H

O

H

H3C

CH2

OH  

    La  molécule  d’éthanol  renferme  le  groupe  caractéristique  hydroxyle  que  l’on  notera    -­‐  OH   c) famille  de  molécules   Les  molécules  possédant  un  même  groupe  caractéristique  appartiennent  à  une  même  famille.   Ces  groupes  caractéristiques  confèrent  aux  molécules  une  partie  de  leur  propriétés  physicochimiques,   et  permettent  de  classer  les  molécules  dans  des  familles  particulières.   Ce sont  notamment  ces  groupes  caractéristiques  qui  sont  à  l'origine  des  propriétés  thérapeutiques  des   principes  actifs  présents  dans  les  médicaments.   Des  molécules  qui  possèdent  les  mêmes  groupes  caractéristiques  pourront  avoir  des   propriétés  chimiques  proches   Les acides carboxyliques sont des molécules possédant le groupe carboxyle. Elles ont des

propriétés acides. Exemples Acide citrique

Acide formique

L'acide  citrique  (présent  dans  le  citron)  et  l'acide  formique  (sécrété  par  les  fourmis)  sont  des   molécules  différentes  qui  présentent  toutes  les  deux  un  groupe  carboxyle.  Elles  appartiennent  à  la   même  famille  de  molécules  et  ont  des  propriétés  communes   Principaux  groupes  caractéristiques  et  familles    de  molécules  correspondantes   Nom  du   hydroxyle   Amine   Etheroxyde   Carbonyle     Carboxyle     Ester     Amide     groupe     Formule  du   groupe                 Aldéhyde Nom  de  la   Acide Alcool   Amine   Éther   ou Ester   Amide   carboxylique famille     Cétone d) Entourer  à  partir  des  formules  semi-­‐développées  de  l’amphétamine,  du  fructose  et  de  la  dopamine,  les   groupes  caractéristiques  présents  dans  ces  molécules   Voici  les  formules  développées  ou  semi-­‐développées  de  différentes  molécules,  ces  molécules   appartiennent  à  des  familles  différentes    

H H C

H O

H

H

C

 

H

méthanol   H H

H

H C

N

H

H C

C

H

H

C

H  

H

O

C

H C

H

H

 

H

H

C

H C H  

H

C

C

H

H

O

H

H

 

butanone  

H

C

H   chlorométhane  

O

H  

H

H éthanol   H

H C

C

H

H

H

Cl

C

H

  éthanoate  de  méthyle   H

C

O

acide  éthanoïque   H H

H O

C

H

O C

O

C

H

C

acide  propanoïque  

C H

H C H  

C

H

propène  

H

H

H H propanal  

  H

H

H

C O

H

C

C

  méthanoate  de  méthyle   H H O

H

acide  méthanoïque   H

C

H H

éthène   H C

H

C O

H O H propanone  

C

H

C

H

O

H

H  

H C

H H   méthanamine   O

O

H

  H

N H  

éthylamine   H H C H

C

H

C

C

H

H

H

but-­‐1-­‐ène  

H

 

 

e) Compléter    le  tableau    en  utilisant  autant  de  lignes  que  de  groupes  identifiés  :   Formule  du   Famille   groupe   Nom  des  molécules  appartenant  à  la  famille   caractéristique   1   alcool   2   amine  

5   aldéhyde   6   acide   carboxylique   7   amide   8   alcène    

V.  EXERCICES      

Éthanol    

 

Méthanamine    

Éthylamine    

 

 

 

 

propanone  

butanone  

 

propanal  

 

 

Acide  méthanoïque  

Acide  éthanoïque  

Acide  propanoïque  

 

 

 

Éthène    

But-­‐1-­‐ène  

 

 

3   étheroxyde     4   cétone  

Méthanol      

 

 

       

a) Entourer les groupes caractéristiques sur l'image ci-dessous. Vous nommerez également les groupes caractéristiques mis en évidence. Attention aux pièges !! (il n'y a pas de groupe carbonyle dans l'acide acétylsalicylique, par exemple) Le reste de la molécule (constitué uniquement d'atomes de carbone et d'hydrogène) est appelée chaîne carbonée. La nature de la chaîne carbonée modifie aussi les propriétés de la molécule.

Groupes  mis   1  Amines   en       évidence   hydroxyle   famille   Amine  et  alcool   Formules   brutes   b) c) d) e)

 

C9H14N2O

Ester     carboxyle   Ester  et  acide   carboxylique  

Amide     hydroxyle   Amide  et  alcool  

Amine     Amide     Amine  et  amide    

Amide     Amide   Amides  

C9H8O4  

C8H9NO2

C14H22N2O2  

C7H10N2O2  

Donner  les  formules  brutes  et  semi-­‐développées  des  molécules  ci-­‐dessous   Entourer  les  groupes  caractéristiques  et  nommer  les     Indiquer  à  quelle  (s)  famille(s)  appartienne  chacune  des  ses  molécules   Comment  peut  on  qualifier  ces  molécules  ?ces  molécules  sont  isomères  elles  ont  même  formule  brute   mais  des  formules  semi-­‐développée  différente    

C3H6O2

C3H6O2

C3H6O2

1 groupe carboxyle

1 groupe carbonyle 1 groupe hydroxyle

2 groupe hydroxyle

Famille des acides carboxyliques

Famille des aldéhyde et famille des alcool

Famille des alcools (diols)