Introduction à la chimie organique

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Pour chaque phrase, coche la seule réponse juste.

1. 1.Lequel de ces composés relève de la chimie organique ?

   0.5 pt
   • le calcaire
   • le monoxyde de carbone
   • l’octane
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   l’octane

   L’octane est un alcane, une chaîne de huit carbones ; les deux autres n’ont aucune chaîne carbonée.

2. 2.Le monoxyde de carbone est mortel parce qu’il se fixe…

   0.5 pt
   • sur l’hémoglobine, à la place du dioxygène
   • sur la peau, comme une suie
   • dans l’eau de chaux
   Voir la correction

   sur l’hémoglobine, à la place du dioxygène

   Fixé sur l’hémoglobine, il empêche le transport du dioxygène, sans que rien n’avertisse.

3. 3.Le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont…

   0.5 pt
   • des énergies renouvelables
   • des énergies fossiles
   • des espèces minérales
   Voir la correction

   des énergies fossiles

   Ils viennent de matière organique enfouie et transformée sur des millions d’années.

4. 4.On les dit non renouvelables parce que…

   0.5 pt
   • ce qui est brûlé ne se reconstitue pas à l’échelle humaine
   • ils brûlent sans flamme
   • ils ne contiennent pas de carbone
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   ce qui est brûlé ne se reconstitue pas à l’échelle humaine

   Leur formation a pris des millions d’années : le stock brûlé est perdu pour nous.

5. 5.En brûlant, ces énergies libèrent un gaz à effet de serre :

   0.5 pt
   • le dioxygène
   • le dioxyde de carbone
   • le dihydrogène
   Voir la correction

   le dioxyde de carbone

   Le dioxygène est consommé ; c’est le dioxyde de carbone qui est rejeté.

6. 6.Laquelle de ces formules est celle d’un alcane ?

   0.5 pt
   • ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{14}$
   • ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}$
   • ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6$
   Voir la correction

   ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{14}$

   Pour six carbones : $2\times 6+2=14$ hydrogènes.

7. 7.Dans le nom « heptane », le préfixe hept- signifie…

   0.5 pt
   • cinq carbones
   • sept carbones
   • huit carbones
   Voir la correction

   sept carbones

   Hept- signifie sept ; pent- vaut cinq, oct- huit.

8. 8.Pour obtenir quatre atomes d’oxygène à droite de la flèche, dans la combustion du méthane, il faut deux molécules d’eau. On écrit…

   0.5 pt
   • $2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$
   • ${\mathrm{H}}_4{\mathrm{O}}_2$
   • ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$
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   $2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

   On ajuste le nombre écrit devant la formule ; changer un indice change la molécule.

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Complète le texte avec les mots de la banque. Trois mots ne servent pas.

1. 1.Le carbone s’enchaîne avec lui-même en chaînes, en boucles ou en .

   0.5 pt
   Voir la correction

   ramifications

   Chaînes, boucles, ramifications : c’est ce qui permet au carbone de bâtir des millions de molécules.

2. 2.Un alcane ne contient que deux éléments : le carbone et l’.

   0.5 pt
   Voir la correction

   hydrogène

   Un alcane est un hydrocarbure : il est formé uniquement de carbone et d’hydrogène.

3. 3.Dans ${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n+2}$, la lettre n compte les atomes de .

   0.5 pt
   Voir la correction

   carbone

   Connaissant n, on en déduit le nombre d’hydrogènes, 2n + 2 : tout part du nombre de carbones.

4. 4.Méthane, propane, octane : ces noms se terminent tous par .

   0.5 pt
   Voir la correction

   -ane

   La terminaison -ane est la marque de la famille des alcanes ; seul le préfixe change de l’un à l’autre.

5. 5.Au cours d’une transformation chimique, les atomes se .

   0.5 pt
   Voir la correction

   réorganisent

   Les atomes changent de partenaires, mais ils ne disparaissent ni n’apparaissent.

6. 6.Leur nombre ne change pas : la totale se conserve.

   0.5 pt
   Voir la correction

   masse

   Même nombre d’atomes de chaque élément avant et après : la masse totale ne varie pas.

7. 7.Cette loi de conservation a été énoncée par .

   0.5 pt
   Voir la correction

   Lavoisier

   La loi de conservation de la masse a été énoncée par Lavoisier en 1789.

8. 8.Pour la vérifier sur une balance, le récipient doit rester .

   0.5 pt
   Voir la correction

   fermé

   Dans un récipient ouvert, les gaz formés s’échappent et la masse semble diminuer.

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Relie chaque mot à sa définition par un trait, puis recopie la lettre dans la case. Une définition ne sert pas.

• AÉcriture faite de symboles et d’indices, sans aucun trait de liaison.
• BEspèce chimique bâtie uniquement à partir de carbone et d’hydrogène.
• CRessource issue de matière organique enfouie et transformée pendant des millions d’années.
• DDessin d’une molécule où chaque trait figure une liaison.
• ELa famille d’hydrocarbures à laquelle appartiennent le méthane, l’éthane et le propane.
• FRéaction d’un combustible avec le dioxygène, qui libère de l’énergie.

1. 1.Hydrocarbure

   0.5 pt
   Voir la correction

   B

   Hydro- pour l’hydrogène, carbure pour le carbone : un hydrocarbure ne contient que ces deux éléments.

2. 2.Alcane

   0.5 pt
   Voir la correction

   E

   Méthane, éthane, propane : tous finissent par -ane, la marque de la famille des alcanes.

3. 3.Formule brute

   0.5 pt
   Voir la correction

   A

   La formule brute compte les atomes avec des symboles et des indices, sans montrer les liaisons.

4. 4.Formule développée

   0.5 pt
   Voir la correction

   D

   Dans une formule développée, chaque trait est une liaison : on voit comment les atomes sont reliés.

5. 5.Énergie fossile

   0.5 pt
   Voir la correction

   C

   Pétrole, gaz naturel et charbon proviennent de matière organique enfouie et transformée sur des millions d’années.

Lire une formule

Observe le document 1, puis réponds aux questions.

1. 1.Dénombre les C et les H de A, puis écris la formule qui en résulte, avec symboles et indices.

   1 pt
   Voir la correction

   ${\mathrm{C}}_5{\mathrm{H}}_{12}$

   Cinq C, et douze H : deux sur chaque carbone, plus un à chaque bout de la chaîne. La formule brute se contente de compter.

2. 2.Quel est le nom de la molécule A ?

   0.5 pt
   Voir la correction

   Le pentane.

   Le préfixe pent- correspond à cinq carbones, et la terminaison -ane à la famille des alcanes.

3. 3.La molécule A est-elle un alcane ? Donne deux raisons tirées du schéma.

   1 pt
   Voir la correction

   Oui : seulement des C et des H, c’est un hydrocarbure ; et uniquement des traits simples entre ses C.

   Ce sont les deux conditions de la définition : être un hydrocarbure, et n’avoir que des liaisons simples entre carbones. 0,5 point par raison.

4. 4.Classe B : hydrocarbure ou non, organique ou minérale ? Justifie chaque réponse.

   1 pt
   Voir la correction

   Ce n’est pas un hydrocarbure, car elle contient un atome d’oxygène ; mais elle est organique : deux carbones enchaînés portent des hydrogènes.

   Une molécule organique repose sur un squelette carboné et contient souvent de l’oxygène ; un hydrocarbure, lui, n’admet que C et H.

5. 5.Sur le schéma B, combien de traits partent du symbole O ?

   0.5 pt
   Voir la correction

   2

   Un trait vers le carbone, un vers l’hydrogène : l’oxygène établit toujours deux liaisons.

Interpréter une observation

Deux brûleurs identiques brûlent du méthane ; seul le réglage de l’air change. Complète les cases A à H du schéma avec les mots de la banque.

Les cases de la figure sont les questions. La correction, case par case :

1. 1.Cases A et B — la couleur de chaque flamme

   1 pt
   Voir la correction

   A : bleue ; B : jaune et fumeuse.

   Une combustion complète donne une flamme bleue ; quand le dioxygène manque, les particules de carbone la rendent jaune et fumeuse.

2. 2.Cases C et D — le type de combustion

   1 pt
   Voir la correction

   C : complète ; D : incomplète.

   Arrivée d’air ouverte, le dioxygène est en quantité suffisante ; fermée, il manque et la combustion est incomplète.

3. 3.Case E — ce que devient le sulfate de cuivre anhydre

   1 pt
   Voir la correction

   Il devient bleu : l’un des produits est de l’eau.

   Le sulfate de cuivre anhydre, blanc, bleuit au contact de l’eau : c’est le test de l’eau.

4. 4.Case F — ce que fait l’eau de chaux

   1 pt
   Voir la correction

   Elle se trouble : il s’est formé du dioxyde de carbone.

   Le trouble de l’eau de chaux révèle le dioxyde de carbone, l’autre produit d’une combustion complète.

5. 5.Case G — le gaz invisible et mortel de la flamme 2

   1 pt
   Voir la correction

   Le monoxyde de carbone.

   La combustion incomplète forme du monoxyde de carbone, incolore et inodore : rien ne signale sa présence.

6. 6.Case H — le dépôt noir sur la soucoupe

   0.5 pt
   Voir la correction

   Du carbone, en fines particules : la suie.

   Faute de dioxygène, une partie du carbone ne s’unit à aucun oxygène et se dépose : c’est la suie.