On appelle chaîne carbonée ou squelette carboné l enchaînement des atomes de carbone constituant une molécule organique.

Documents pareils
Partie Observer : Ondes et matière CHAP 04-ACT/DOC Analyse spectrale : Spectroscopies IR et RMN

Marine PEUCHMAUR. Chapitre 4 : Isomérie. Chimie Chimie Organique

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

- pellicule de fruits qui a un rôle de prévention contre l'évaporation, le développement de moisissures et l'infection par des parasites

Les isomères des molécules organiques

Comment déterminer la structure des molécules organiques?

Partie 1. Addition nucléophile suivie d élimination (A N + E) 1.1. Réactivité électrophile des acides carboxyliques et groupes dérivés

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

PHYSIQUE CHIMIE. Notions de première indispensables. Table des matières. pour la Terminale S 1 LE PHOTON 2 LES SOLUTIONS COLORÉES

SPECTROSCOPIE D ABSORPTION DANS L UV- VISIBLE

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

NOMENCLATURE ET ISOMERIE

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

Épreuve collaborative

Fiche professeur. L analyse spectrale : spectroscopies IR et RMN

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

LES COMPOSÉS FONCTIONNELS. Exemple : Exemple : H 3 C O CH 3. Exemple :

Effets électroniques-acidité/basicité

LISTE DES AGENTS CONSERVATEURS QUE PEUVENT CONTENIR LES PRODUITS COSMETIQUES ET D HYGIENE CORPORELLE

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

Compléments - Chapitre 5 Spectroscopie

UNIVERSITÉ D ORLÉANS. THÈSE présentée par :

Les composés organiques industriels en Alsace

CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE

2 C est quoi la chimie?

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

LES SUBSTITUTIONS NUCLÉOPHILES EN SÉRIE ALIPHATIQUE S N 1 ET S N 2

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

Suivi d une réaction lente par chromatographie

Formation d un ester à partir d un acide et d un alcool

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

TECHNIQUES: Principes de la chromatographie

ÉQUILIBRES LIQUIDE-VAPEUR DANGERS LIÉS AU COMPORTEMENT DES FLUIDES

Les modèles thermodynamiques prédictifs face au défi des bioprocédés

Exercices sur le thème II : Les savons

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL PHYSIQUE-CHIMIE

EES : Engineering Equation Solver Fiche récapitulative - Marie-Sophie Cabot

Matériels de Formation du GCE Inventaires Nationaux de Gaz à Effet de Serre. Secteur de l'energie Combustion de Combustibles

La FLIR GF306 est une caméra thermique capable de détecter ), un gaz à effet de serre dont la durée de vie dans

Formavie Différentes versions du format PDB Les champs dans les fichiers PDB Le champ «ATOM» Limites du format PDB...

SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures. L usage d une calculatrice est interdit pour cette épreuve. CHIMIE

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

Vitesse d une réaction chimique

Les solutions. Chapitre 2 - Modèle. 1 Définitions sur les solutions. 2 Concentration massique d une solution. 3 Dilution d une solution

CHIMIE ET ENVIRONNEMENT : LA «CHIMIE VERTE»

Fiche professeur. Rôle de la polarité du solvant : Dissolution de tâches sur un tissu

Propriétés thermodynamiques du mélange. Eau-Ammoniac-Hélium

Transport des gaz dans le sang

Transport des gaz dans le sang

Phénomènes dangereux et modélisation des effets

Des molécules hydrophobes dans l eau

SP. 3. Concentration molaire exercices. Savoir son cours. Concentrations : Classement. Concentration encore. Dilution :

Utilisation historique de nanomatériaux en pneus et possibilités de nouveaux développements

Études et recherches. Mise au point et validation d un outil de calcul du temps de service des cartouches filtrantes pour vapeurs organiques

Plan du chapitre «Milieux diélectriques»

TRAVAUX PRATIQUESDE BIOCHIMIE L1

DEMANDE DE BREVET EUROPEEN. PLASSERAUD 84, rue d'amsterdam, F Paris (FR)

EN AMONT DE LA DÉLÉGATION ACCUEIL ET FORMATION GÉNÉRALE À LA SÉCURITÉ FORMATION AU POSTE DE TRAVAIL

Le bulletin de la mesure et de la caractérisation des polluants dans les rejets atmosphèriques

STÉRÉOISOMÉRIE CONFIGURATIONNELLE STÉRÉOISOMÉRIE OPTIQUE COMPOSÉS OPTIQUEMENT ACTIFS À UN SEUL CARBONE ASYMÉTRIQUE

Bilan GES réglementaire d Eovi Mutuelle en France. Olivier Laguitton

Prescriptions Techniques

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR QUALITÉ DANS LES INDUSTRIES ALIMENTAIRES ET LES BIO-INDUSTRIES

Présentation générale des principales sources d énergies fossiles.

EXERCİCE N 1 : «Synthèse de l éthanamide» (7 pts)

MASSE, VOLUME ET QUANTITE DE MATIERE

Qu'est-ce que la biométhanisation?

CLASSE DE PREMIÈRE Série : Science et technique de laboratoire Spécialité : Chimie de laboratoire et de procédés industriels

Molécules et Liaison chimique

LABORATOIRES DE CHIMIE Techniques de dosage

ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE ÉLECTRICITÉ STATIQUE

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

CORRIGE. CHAP 04-ACT PB/DOC Electrolyse de l eau 1/12 1. ALIMENTATION ELECTRIQUE D'UNE NAVETTE SPATIALE

Introduction 1. 1/ Présentation de l étude / Contexte environnemental du port / Mode opératoire de l étude 3. 2/ Résultats de l étude 5

Liste des maladies professionnelles de l OIT. (révisée en 2010)

L'ABC. Le gaz naturel

Enseignement secondaire

Contenu pédagogique des unités d enseignement Semestre 1(1 ère année) Domaine : Sciences et techniques et Sciences de la matière

Décrets, arrêtés, circulaires

Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

Jex Professionnel Nettoyant Détartrant Sanitaires Ecologique

Calcaire ou eau agressive en AEP : comment y remédier?

Chapitre 4 - Spectroscopie rotationnelle

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

Changements proposés au Règlement de l Office national de l énergie sur les rapports relatifs aux exportations et importations 1

Oléagineux, Corps Gras, Lipides. Volume 9, Numéro 5, 296-8, Septembre - Octobre 2002, La filière

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

Synthèse et propriétés des savons.

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

Programmation linéaire

document proposé sur le site «Sciences Physiques en BTS» : BTS AVA 2015

HRP H 2 O 2. O-nitro aniline (λmax = 490 nm) O-phénylène diamine NO 2 NH 2

Exemples d utilisation de G2D à l oral de Centrale

FICHE DE DONNEES DE SECURITE

Nouveau programme de première S (2011) : l essentiel du cours.

Transcription:

1 S LE SQUELETTE CARBNÉ DES CMPSÉS RGANIQUES C 8 bjectifs : Reconnaître une chaîne carbonée saturée linéaire ou non Donner le nom des alcanes (en se limitant aux alcanes comportant une chaîne de 6 atomes de carbones au plus). Reconnaître la présence d une liaison double sur une chaîne carbonée (alcènes et dérivés éthyléniques). Donner les formules brutes et semi développée d une molécule simple. Prévoir les isomères de constitution d une molécule à partir de sa formule brute (en se limitant aux alcanes comportant une chaîne carbonée de 6 atomes de carbone au plus). Au vu de la formule développée plane d une molécule, reconnaître les familles de composés suivantes : amine, composé halogéné, alcool, cétone et acide carboxylique. 1. Chaîne carbonée et groupes caractéristiques n appelle chaîne carbonée ou squelette carboné l enchaînement des atomes de carbone constituant une molécule organique. Dans les cas les plus simples, les autres liaisons sont uniquement des liaisons C H. Le composé est alors constitué uniquement de carbone et d hydrogène : c est un hydrocarbure. Si de plus la chaîne carbonée ne comporte que des liaisons simples C C : c est un hydrocarbure saturé. Si la chaîne carbonée comporte au moins une liaison multiple : c est un hydrocarbure insaturé. Rem : les électronégativités (C2 2.1) du carbone et de l hydrogène étant voisines, les liaisons C H ne sont pas polarisées. Les hydrocarbures sont donc insolubles dans l eau (solvant polaire cf. C2.) 1.1. Les groupes caractéristiques La présence d autres atomes que C et H entraîne des propriétés chimiques différentes. Ces atomes ou groupes d atomes sont appelés groupes caractéristiques. 1.2. Les représentations des composés organiques Toute molécule organique comporte un squelette carboné et éventuellement un ou plusieurs groupe(s) caractéristique(s). 1.2.1. La formule brute De la forme NX, elle permet de déterminer la masse molaire, mais pas la structure de la molécule ni la nature des groupes caractéristiques. 1.2.2. La formule développée C est une représentation de Lewis dans laquelle on ne fait figurer que les doublets liants. 1.2.. La formule semi-développée C est une formule développée dans laquelle les liaisons faites par les atomes d hydrogène ne sont pas représentées. 1.2.4. La représentation topologique n représente la chaîne carbonée sous forme d une ligne brisée. Les atomes de carbone ne sont pas représentés, ils sont à chaque extrémité des lignes brisées. Les atomes autres que C et H sont représentés par leur symbole. Les liaisons doubles ou triples sont représentées par un segment double ou triple. 2. La diversité des chaînes carbonées 2.1. Chaînes ouvertes chaînes cycliques

Un hydrocarbure saturé à 5 atomes de carbones peut présenter une chaîne ouverte comme celle du pentane ou une chaîne cyclique comme celle du cyclopentane. 2.2.Chaînes linéaires chaînes ramifiées La chaîne ouverte d un hydrocarbure saturé de formule C5H 12 peut être linaire ou ramifiée. pentane 2-méthylbutane ou isopentane H C 2 2 2 C H 2 Le squelette linéaire est formé d un enchaînement de groupes 2 terminé par un groupe. Le squelette ramifié est formé d un enchaînement de groupes 2 et avec plusieurs groupes. 2.. Chaînes saturées chaînes insaturées Une chaîne est saturée lorsqu elle ne comporte que des liaisons simples entre les atomes de carbone. Une chaîne carbonée insaturée comporte au moins une liaison multiple (double ou triple) entre deux atomes de carbones. 2 H H C 2 C C C H C butane But-2-éne But-2-yne. Isoméries des composés organiques.1. Définition n appelle isomères de constitution des molécules de même formule brute mais qui différent par l ordre ou la nature des liaisons qui relient les atomes constitutifs..2. Isomérie Z-E Autour d une simple liaison C C, il y a libre rotation. Autour d une double liaison C = C, il ne peut pas y avoir de rotation. Il apparaît donc une autre isomérie, l isomérie Z E, dans laquelle deux molécules de même formule brute ne différent que par la position dans l espace des groupes portés par les atomes de carbones de la double liaison. Exemple : H C Isomère E du but-2-ène H C Isomère Z du but-2-ène Lorsque les gros groupes d atomes sont du même coté de la double liaison, c est l isomère Z (zusammen : ensemble). Lorsque les gros groupes d atomes sont de part et d autre de la double liaison, c est l isomère E (entgegen : opposé).

4. La nomenclature des composés organiques (poly élèves) 4.1. Les alcanes Définition : Les alcanes sont des hydrocarbures saturés acycliques c est à dire formés de chaînes ouvertes linéaires ou ramifiées. Ils ont pour formule brute CnH 2n+2. Nomenclature : Pour déterminer le nom de l alcane, on cherche la chaîne carbonée la plus longue : c est la chaîne principale qui identifie l alcane. Nom des 6 premiers alcanes : Nombre Formule Nom de d atome de brute de l alcane carbone l alcane Formule topologique ou semi développée de l alcane 1 Méthane 4 4 2 Éthane C2H6 Propane 8 2 4 Butane C4H10 2 2 5 Pentane C5H12 2 2 2 2 2 6 Hexane C6H14 2 2 2 2 n identifie ensuite les ramifications : ce sont les groupes alkyles. n écrit leur nom en remplaçant la terminaison ane de l alcane par la terminaison yle. Si plusieurs groupes sont identiques, on utilise les préfixes di, tri, tétra, Exemples : Groupe Nom usuel du groupe Nom systématique Groupe Substituant Méthyle Méthyl- 2 Éthyle Éthyl- Propyle Propylisopropyle 1-méthyléthyle 1-méthyléthyl- n numérote ensuite la chaîne carbonée principale afin que le nombre obtenu par l ensemble des indices soit le plus bas. Les groupes substituants sont classés par ordre alphabétique sans tenir compte des préfixes multiplicatifs. L alcane ramifié se nomme en faisant précéder le nom de l alcane, correspondant à la chaîne la plus longue, du nom du groupe alkyle (avec élision du e final). n place devant ce nom, en le séparant par un tiret, le nombre indiquant sa position sur la chaîne principale. S il y a plusieurs groupes alkyles identiques, on utilise des préfixes multiplicateurs et on sépare les indices par une virgule. S il y a plusieurs groupes alkyles différents, on les nomme dans l ordre alphabétique en mettant un tiret entre le nom du groupe précédent et l indice du groupe suivant. Exemples : H C C H 2 2 2 H C H C C 2 2 H C 2-méthylpentane 2,2,,4-tétraméthylpentane -éthyl-2-méthylhexane

4.2. Les alcènes Définition : Les alcènes sont des hydrocarbures insaturés, c est à dire, possédant une double liaison C = C. Ils ont pour formule brute C2H 2n. Nomenclature : Pour nommer les alcènes, on remplace le suffixe ane du nom de l alcane comportant le même nombre d atomes de carbones par le suffixe ène. n identifie la chaîne la plus longue qui comprend la double liaison. n indique par un indice placé avant la terminaison ène la place de la double liaison. n numérote la chaîne de façon à obtenir le plus petit indice pour le premier carbone portant la liaison double. Seul l indice le plus bas des deux atomes de carbone de la liaison double est cité. Exemples : H 2 C C H 2 H C 2 2 2 C 2 Pent-1-ène Pent-2-ène 2-méthylbut-1-ène 4.. Les composés dont la chaîne porte un groupe caractéristique Composés halogénés : le groupe caractéristique est désigné par un préfixe et on indique le numéro du carbone qui le porte comme pour un groupement alkyle. Famille de composés Groupe caractéristique Préfixe Chlorure Cl Chloro- Bromure Br Bromo- Autres groupes caractéristiques : Le groupe caractéristique qui est désigné en remplaçant le e du suffixe ane du nom de l alcane par un autre suffixe dépendant de la fonction. Famille de composés Groupe caractéristique Suffixe Acide carboxylique C H ou Acide -oïque Aldéhyde C H ou -al Cétone Alcool C H -one -ol n détermine l alcane correspondant à la chaîne carbonée la plus longue portant le groupe caractéristique. n numérote la chaîne carbonée de l alcane de façon à obtenir le plus petit indice pour le groupe caractéristique. n identifie les groupes alkyles. n classe les préfixes par ordre alphabétique. Pour les amines ( 1 atome d azote lié à 1, 2 ou chaînes carbonées) : on ajoute la terminaison amine au nom du ou des groupes alkyles fixés sur l atome d azote. Pour les amines primaires, de la forme R NH2, on peut les nommer en ajoutant le suffixe amine au nom de la chaîne carbonée avec élision du e du nom de l alcane.

Exemples : Br Br H H H Cl 2, 2-dibromo--chlorobutane Acide méthanoïque Acide formique Acide éthanoïque Acide acétique Acide butanoïque Acide butyrique H Butanal Pentan-2-one Pentan--one éthanol H H NH 2 NH 2 Butan-2-ol 2-méthylpropan-2-ol Éthanamine ou éthylamine Butan-1-amine ou butylamine 5. L influence de la chaîne carbonée 5.1. Évolution des propriétés physiques Pour une famille donnée, la densité par rapport à l eau augmente avec la chaîne carbonée. Pour une famille donnée, la température d ébullition augmente avec la chaîne carbonée. Les hydrocarbures, composés apolaires sont insolubles dans l eau, par contre, ils sont solubles dans les solvants organiques comme l éther ou l acétone et sont eux-mêmes des solvants pour les composés organiques. Si le squelette carboné d une molécule est porteur d un groupe polaire comme H, NH2 et celui-ce favorise les interactions avec les molécules d eau. n observe alors que la solubilité diminue lorsque la longueur de la chaîne carbonée augmente. 5.2. Application à la distillation fractionnée La distillation simple : lorsqu on chauffe un mélange liquide, les premières vapeurs formées sont principalement constituées du corps pur ayant la température d ébullition la plus faible. Après condensation de ces vapeurs, on recueille un distillat enrichi en composé le plus volatil. En répétant plusieurs fois l opération à partir du distillat, on peut purifier le composé le plus volatil. La distillation factionnée : Elle consiste à répéter des distillations simple un grand nombre de fois de manière à obtenir des distillat formé de corps purs. Dans l industrie pétrolière on réalise ces opérations dans des colonnes à plateaux. Voir schéma.

La distillation du pétrole : voir schéma. GERMAIN Lydie Page 6/6 0/11/200707