1ère spécialité • 2025-2026
Notions de chimie organique
Notions de chimie organique : squelettes carbonés, groupements fonctionnels, esters, synthèse, rendement.
Formules brutes et formules semi-développées
La formule brute donne l’information sur le nombre et la nature des atomes qui composent une molécule chimique. Exemple :
Le problème est que cette formule brute peut correspondre à deux molécules différentes, il faut donc utiliser la représentation semi-développée afin d’obtenir davantage d’informations :
Ces deux molécules, l’éthanol à gauche et le méthoxyméthane à droite, possèdent donc la même formule brute mais, une formule semi-développée différente, on dit qu’elles sont isomères l’une de l’autre. Ce sont deux molécules différentes qui ne possèdent pas les mêmes propriétés physiques et chimiques.
À retenir
Les formules semi-développées consistent à représenter toutes les liaisons au sein d’une molécule sauf celles impliquant les atomes d’hydrogène.
Structure et propriétés des molécules
La nomenclature consiste à donner un nom standardisé pour chaque type de molécule en fonction de sa structure. Les molécules sont classées dans des familles chimiques en fonction de leur groupe caractéristique ou groupe fonctionnel, qui leur confère une réactivité particulière.
À retenir
Le nom d’une molécule organique s’articule en trois parties
préfixe - racine - suffixe
-
La racine se détermine en identifiant à l’alcane correspondant de la chaîne carbonée principale.
-
Le suffixe est nommé par rapport à la famille du chimique du composé étudié.
-
Le préfixe permet de rendre compte de la présence de ramification sur une chaîne carbonée principale.
Tableau de nomenclature des alcanes
| Nombre de carbone | Alcane correspondant |
|---|---|
| 1 | méthane |
| 2 | éthane |
| 3 | propane |
| 4 | butane |
| 5 | pentane |
| 6 | hexane |
| 7 | heptane |
| … | … |
Nomenclature des ramifications (préfixes)
Dans le cas d’une ramification composée d’une chaîne carbonée, on parle de groupements alkyles.
| Nombre de carbone | Alcane correspondant |
|---|---|
| 1 | méthyl |
| 2 | éthyl |
| 3 | propyl |
| 4 | butyl |
| … | … |
Après avoir identifié la chaîne carbonée la plus longue, on numérote les carbones de telle sorte que la somme des indices des ramifications soit la plus petite possible
Exemples :
Groupement d’hétéroatomes
Les groupements constitués d’hétéroatomes (atomes différents du carbone et de l’hydrogène) donne une réactivité particulière a chaque molécule. On retiendra trois groupements caractéristiques en première :
Familles de composés chimiques
Vous devez savoir identifier un groupement fonctionnel dans une molécule organique (hydroxyle, carbonyle, carboxyle) et savoir identifier à quelle famille chimique appartient ce composé.
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| Représentation | famille chimique | suffixe | Exemple |
|---|---|---|---|
 | Alcool | -ol | |
 | Aldéhyde | -al | |
 | cétone | -one | |
 | Acide carboxylique | Acide racine-oïque |
Remarque
A retenir
Dans la chaîne carbonnée principale, Le carbone fonctionnel porte toujours le numéro le plus petit possible.
1ex C 5H_3-1ex C 4H(-[2]C|H_3)-1ex C 3H_2-1ex C 2H_2-[:0]1ex C 1(-[:-60]280=, 190= O-H)=[:60]100=, 20= O
1ex C 6H_3-1ex C 5H(-[2]C|H_3)-1ex C 4H_2-1ex C 3H(-[90]C|H_2-C|H_3)-1ex C 2H_2-1ex C 1H_2-O|H
Le montage à reflux
Le montage à reflux est largement rependu en chimie, il permet de:
À retenir
-
Réaliser une synthèse à température élevée afin d’augmenter la cinétique de la réaction
-
Réaliser un montage sans perte de matière; en effet le milieu réactionnel est porté à ébullition puis les vapeurs sont recondensées à l’aide d’un réfrigérant à eau et retombent par gravité dans le ballon.
schéma d’un montage à reflux
Rendement d’une synthèse
Remarque
A retenir
Le rendement est donné par la relation :
C’est donc un rapport entre la masse de produit obtenue expérimentalement et la masse maximale de produit que l’on aurait pu obtenir théoriquement. Il s’exprime en pourcentage.
La spectroscopie infrarouge
Une onde électromagnétique (OEM) dans le domaine de l’infrarouge possède une énergie capable d’exciter les liaisons chimiques, celles-ci se mettent alors à vibrer selon plusieurs modes différents.
La spectroscopie IR permet d’identifier les groupes caractéristiques présent dans une molécule. En effet chaque type de liaison (…) va se mettre à vibrer pour une fréquence de l’OEM incidente bien précise.
En pratique les graduations ne se font pas en fréquence mais en nombre d’onde. Le lien entre ces deux grandeurs n’est pas au programme.
Exemple: Spectre infrarouge de la molécule de méthanol
Spectre infrarouge de la molécule de méthanol
Table de correspondance en spectroscopie infrarouge
Il apparaît dans le spectre de la molécule étudiée une bande d’absorption à ce qui met en évidence la présence d’une liaison d’après la table fournie à droite.
Il apparaît également une bande d’absorption à ce qui met en évidence la présence d’une liaison . Ces observations sont cohérentes avec la structure de la molécule étudiée.
