Composés organiques

Les composĂ©s organiques sont molĂ©cules formĂ©es par la combinaison de l’atome de carbone avec d’autres Ă©lĂ©ments tels que l’oxygène, l’hydrogène et l’azote.

Le nom «organique» est dĂ» au fait que ces composĂ©s prĂ©dominent parmi les ĂŞtres vivants: animaux, plantes, champignons et bactĂ©ries. Le pĂ©trole et ses dĂ©rivĂ©s, comme l’essence, sont Ă©galement des composĂ©s organiques, car ils ont Ă©tĂ© formĂ©s Ă  partir d’animaux morts, de plantes et de micro-organismes enfouis sous la haute pression et la chaleur de la croĂ»te terrestre.

Aussi trouvĂ© composĂ©s organiques d’origine artificielle. Dans les laboratoires de chimie, les plastiques et les tissus synthĂ©tiques tels que le nylon peuvent ĂŞtre synthĂ©tisĂ©s.

La Chimie organique C’est la branche de la chimie qui se consacre Ă  l’Ă©tude des composĂ©s carbonĂ©s et de leurs applications.

Il existe des millions de composĂ©s organiques grâce Ă  la capacitĂ© du carbone Ă  se combiner avec lui-mĂŞme et avec d’autres atomes. Le carbone dans les composĂ©s organiques se lie aux autres Ă©lĂ©ments par des liaisons covalentes, c’est-Ă -dire que les Ă©lectrons sont partagĂ©s entre les atomes. Par exemple, dans le mĂ©thane CH4, le carbone partage un Ă©lectron avec chacun des hydrogènes, formant quatre liaisons simples.

Caractéristiques des composés organiques

  • On les trouve dans tous les ĂŞtres vivants: la caractĂ©ristique fondamentale des composĂ©s organiques est qu’ils sont prĂ©sents dans tous les ĂŞtres vivants.
  • Ils ont du carbone et de l’hydrogène: tous les composĂ©s organiques sont constituĂ©s principalement de carbone et d’hydrogène. Des Ă©lĂ©ments tels que l’oxygène, l’azote, le soufre et le phosphore, entre autres, se trouvent dans une proportion plus faible.
  • Ils forment des liaisons covalentes: Les atomes des composĂ©s organiques partagent leurs Ă©lectrons en formant des liaisons covalentes entre eux.
  • Ils sont combustibles: les composĂ©s organiques libèrent du dioxyde de carbone, de l’eau et de l’Ă©nergie. Pour cette raison, certains composĂ©s organiques sont utilisĂ©s comme combustibles.

Propriétés des composés organiques

  • PolaritĂ©: est la propriĂ©tĂ© des composĂ©s organiques qui ont une distribution inĂ©gale des Ă©lectrons entre les atomes. Par exemple, le mĂ©thanol H3C-OH est une molĂ©cule polaire car l’oxygène attire les Ă©lectrons plus fortement qu’il ne partage avec le carbone. Alors que le mĂ©thane CH4 est une molĂ©cule non polaire, puisque les Ă©lectrons sont Ă©galement rĂ©partis entre le carbone et les hydrogènes.
  • IsomĂ©rie: c’est la propriĂ©tĂ© des composĂ©s organiques oĂą diffĂ©rents composĂ©s peuvent se former avec le mĂŞme nombre d’atomes. Par exemple, avec six atomes de carbone, douze atomes d’hydrogène et six atomes d’oxygène, du glucose, du fructose, du galactose et de l’inositol, entre autres, peuvent ĂŞtre formĂ©s.
  • Point d’Ă©bullition: la tempĂ©rature Ă  laquelle les composĂ©s passent de l’Ă©tat liquide Ă  l’Ă©tat solide. Par exemple, le point d’Ă©bullition de l’Ă©thanol est de 78,37 ° C et celui de l’acide acĂ©tique de 118 ° C.
  • Point de fusion: la tempĂ©rature Ă  laquelle les composĂ©s passent de l’Ă©tat solide Ă  l’Ă©tat liquide. Par exemple, l’Ă©thanol se solidifie en dessous de -114 ° C; l’acide acĂ©tique passe du solide au liquide Ă  une tempĂ©rature de 16,6 ° C
  • SolubilitĂ©: les composĂ©s organiques sont solubles dans diffĂ©rents solvants. Par exemple, le sucre se dissout dans l’eau, les graisses se dissolvent dans l’hexane.
  • AromaticitĂ©: est la propriĂ©tĂ© de certains composĂ©s organiques qui ont une odeur caractĂ©ristique. Il est typique des composĂ©s qui forment des cycles avec des liaisons doubles et simples entrecoupĂ©es. C’est ce qui donne l’odeur caractĂ©ristique de l’essence.

Classification des composés organiques

Il existe une infinité de composés organiques. Afin de mieux les étudier, plusieurs classifications ont été faites en tenant compte de divers aspects. Voici trois classifications qui facilitent le regroupement des composés organiques.

1. Composés organiques selon leur origine

La classification la plus simple des composés organiques les regroupe selon leur origine dans:

  • Origine de la naturel: proviennent d’ĂŞtres vivants ou de leurs restes, tels que le glucose et l’essence.
  • Origine artificiel– Certains composĂ©s organiques, tels que les plastiques et les tissus synthĂ©tiques comme le nylon, peuvent ĂŞtre synthĂ©tisĂ©s en laboratoire.

2. Composés organiques selon leur structure

La classification générale la plus largement utilisée des composés organiques est basée sur la manière dont les carbones sont liés les uns aux autres, qui peuvent être linéaires, ramifiés ou annulaires. Ainsi nous avons:

  • ComposĂ©s aliphatiques: ce sont des composĂ©s organiques oĂą les carbones forment des chaĂ®nes. Les chaĂ®nes peuvent ĂŞtre droites comme le butane ou ramifiĂ©es comme le mĂ©thylpropane, toutes deux avec quatre carbones.
  • ComposĂ©s aromatiques: Ils sont nommĂ©s pour avoir des odeurs caractĂ©ristiques et former des structures cycliques, telles que le naphtalène et le benzène.
  • ComposĂ©s hĂ©tĂ©rocycliques: ce sont des composĂ©s organiques avec des anneaux de carbone et un autre Ă©lĂ©ment, comme l’azote. Ces composĂ©s hĂ©tĂ©rocycliques se retrouvent dans les purines et les pyrimidines dans les acides nuclĂ©iques, la vitamine B2 ou la riboflavine, et l’acide aminĂ© tryptophane dans les protĂ©ines.

3. Composés organiques selon leurs groupes fonctionnels

Certains composĂ©s organiques ont un ou plusieurs groupes fonctionnels. Un groupe fonctionnel est un ensemble d’atomes au sein du composĂ© organique qui permet de dĂ©finir la manière dont ils peuvent rĂ©agir. Nous pouvons donc les regrouper en:

  • Alcools: sont des composĂ©s organiques oĂą un carbone est attachĂ© Ă  un Groupe hydroxyle Oh, comme l’Ă©thanol H3C-H2C-OH.
  • Les amines: sont les composĂ©s oĂą le carbone se lie Ă  un groupe amine -NH3, comme la mĂ©thylamine H3C-NH3.
  • AldĂ©hydes: sont les composĂ©s oĂą le carbone est attachĂ© Ă  un groupe carbonyle C = O formĂ© par un carbone et un oxygène, comme le mĂ©thanal ou le formaldĂ©hyde H2C = O.
  • Acides organiques: sont des composĂ©s organiques oĂą le carbone est liĂ© Ă  un groupe carboxyle O = C-OH, tel que l’acide acĂ©tique H3C-COOH.
  • Éthers: Les Ă©thers se forment lorsqu’il y a un atome d’oxygène intermĂ©diaire dans la chaĂ®ne carbonĂ©e -COC-, comme le dimĂ©thylĂ©ther H3C-O-CH3.
  • Les esters: les esters sont des composĂ©s formĂ©s par la combinaison d’un alcool et d’un acide organique, RC (= O) -OR, comme le butyrate de mĂ©thyle H3C-CH2-CH2C-C (= O) O-CH3 qui lui donne l’odeur de la pomme.

Voir aussi Chimie organique.

12 exemples de composés organiques

  • CH4 mĂ©thane: c’est le composĂ© organique le plus simple formĂ© par un carbone liĂ© Ă  quatre hydrogènes.
  • MĂ©thanol CH3OH: c’est l’alcool le plus simple, oĂą un carbone est attachĂ© Ă  trois atomes d’hydrogène et un oxygène de la fonction hydroxyle (OH).
  • MĂ©thanal CH2OMieux connu sous le nom de formaldĂ©hyde, c’est un aldĂ©hyde dans lequel un carbone est liĂ© Ă  deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène.
  • Acide mĂ©thanoĂŻque CH2O2: Son nom commun est l’acide formique car les fourmis le produisent comme mĂ©canisme de dĂ©fense.
  • MĂ©thylamine CH3NH2: c’est un composĂ© organique oĂą un carbone est attachĂ© Ă  trois atomes d’hydrogène et un azote Ă  un groupe amino (-NH2).
  • Les hydrocarbures: ce sont des composĂ©s formĂ©s par des carbones liĂ©s Ă  d’autres carbones et hydrogènes, formant des chaĂ®nes, qui sont les principaux constituants de l’huile et de ses dĂ©rivĂ©s.
  • Les glucides: comme le glucose, le fructose et le saccharose, Ă©galement appelĂ©s sucres.
  • Lipides: comme le cholestĂ©rol sanguin, l’acide butanoĂŻque dans le beurre et l’acide olĂ©ique dans l’huile d’olive.
  • Acides aminĂ©s: sont les composĂ©s organiques qui composent les protĂ©ines, par exemple, l’alanine, la glycine et la lysine.
  • Myricyl Palmitate C46H92O2: c’est le composant principal de la cire d’abeille.
  • Polycaproamide C6H9NO: c’est la molĂ©cule Ă  six carbones qui, lorsqu’elle est jointe Ă  d’autres molĂ©cules Ă©gales, c’est-Ă -dire lors de la polymĂ©risation, forme du nylon ou du nylon, un tissu synthĂ©tique.
  • Éthylène CH2 = CH2: c’est un alcène, un composĂ© organique oĂą il y a une double liaison entre deux ou plusieurs atomes de carbone. L’Ă©thylène ou l’Ă©thène est la molĂ©cule de base pour la production de polyĂ©thylène, une classe de plastique.

Différences entre les composés organiques et les composés inorganiques

Les composés organiques et les composés inorganiques se différencient par:

  • Type de liaison chimique: dans les composĂ©s organiques, la liaison covalente prĂ©vaut, tandis que la liaison ionique prĂ©vaut dans les composĂ©s inorganiques.
  • ÉlĂ©ments constitutifs: l’Ă©lĂ©ment principal des composĂ©s organiques est le carbone, tandis que les composĂ©s inorganiques sont formĂ©s par la combinaison d’Ă©lĂ©ments mĂ©talliques et non mĂ©talliques.
  • Origine: les composĂ©s organiques proviennent d’ĂŞtres vivants ou de leurs restes; les composĂ©s inorganiques proviennent principalement de la croĂ»te terrestre.
  • Point d’Ă©bullitionLes composĂ©s organiques ont des points d’Ă©bullition beaucoup plus bas que les composĂ©s inorganiques. Par exemple, le point d’Ă©bullition du chloroforme CHCl3 est de 61,2 ° C tandis que celui du sel commun ou du chlorure de sodium est de 1465 ° C.
  • Conduction d’Ă©lectricitĂ©: les composĂ©s organiques sont de mauvais conducteurs d’Ă©lectricitĂ©; les composĂ©s inorganiques dissous dans l’eau sont de bons conducteurs d’Ă©lectricitĂ©.
  • Abondance: les composĂ©s organiques sont plus abondants et variĂ©s avec moins d’Ă©lĂ©ments impliquĂ©s que les composĂ©s inorganiques.

Voir Ă©galement:

  • Les glucides
  • Lipides
Les références

Commons, C., Commons, P. (2016) Heinemann Chemistry 1. 5e Ă©dition. Pearson Australie. Melbourne.

Classes de composés organiques (sans date). Chimie illimitée. Récupéré de: https://courses.lumenlearning.com/boundless-chemistry/chapter/classes-of-organic-compounds/

 

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