Chimie organique
Le carbone, les familles de molécules et la nomenclature
Le carbone : un atome unique
La chimie organique étudie les composés du carbone (C). Cet atome est exceptionnel car il possède 4 électrons de valence, ce qui lui permet de former 4 liaisons covalentes avec d'autres atomes.
Le carbone peut se lier à lui-même pour former des chaînes et des cycles, ce qui explique l'immense variété des molécules organiques : on en connaît plus de 10 millions !
💡 Types de liaisons du carbone
- • Liaison simple C−C : alcanes (ex : CH₄, C₂H₆)
- • Liaison double C=C : alcènes (ex : C₂H₄, éthylène)
- • Liaison triple C≡C : alcynes (ex : C₂H₂, acétylène)
Les grandes familles de molécules organiques
Alcanes (CₙH₂ₙ₊₂)
Hydrocarbures saturés (liaisons simples uniquement). Peu réactifs.
Exemples : méthane CH₄, éthane C₂H₆, propane C₃H₈, butane C₄H₁₀
Alcènes (CₙH₂ₙ)
Contiennent au moins une double liaison C=C. Plus réactifs que les alcanes.
Exemples : éthylène C₂H₄, propène C₃H₆, but-1-ène C₄H₈
Alcools (R−OH)
Possèdent le groupe hydroxyle −OH. Solubles dans l'eau pour les plus petits.
Exemples : méthanol CH₃OH, éthanol C₂H₅OH, propan-1-ol C₃H₇OH
Acides carboxyliques (R−COOH)
Contiennent le groupe −COOH. Caractère acide en solution aqueuse.
Exemples : acide méthanoïque HCOOH, acide éthanoïque CH₃COOH (vinaigre)
Esters (R−COO−R')
Issus de la réaction entre un acide carboxylique et un alcool (estérification).
Responsables des arômes fruités : acétate d'éthyle (colle), acétate d'isoamyle (banane)
Amines (R−NH₂)
Contiennent le groupe amino −NH₂. Caractère basique.
Exemples : méthylamine CH₃NH₂, aniline C₆H₅NH₂
Nomenclature IUPAC
La nomenclature IUPAC permet de nommer systématiquement chaque molécule organique. Le nom se construit en trois parties :
Préfixe (chaîne) + Suffixe (famille) + Indice (position)
| Nombre de C | Préfixe | Alcane | Alcool |
|---|---|---|---|
| 1 | méth- | méthane | méthanol |
| 2 | éth- | éthane | éthanol |
| 3 | prop- | propane | propanol |
| 4 | but- | butane | butanol |
| 5 | pent- | pentane | pentanol |
| 6 | hex- | hexane | hexanol |
🔀 L'isomérie
Deux isomères ont la même formule brute mais des formules développées différentes. Cela entraîne des propriétés physiques et chimiques différentes.
Isomérie de chaîne
Même formule brute, chaîne carbonée différente. Ex : butane et méthylpropane (C₄H₁₀)
Isomérie de position
Même groupe fonctionnel, position différente. Ex : propan-1-ol et propan-2-ol (C₃H₈O)
