Chimie organique — Fonctions et réactions
1. Les fonctions organiques principales
Une fonction organique est un groupe d'atomes responsable des propriétés chimiques d'une molécule. Voici les principales :
- Alcane : uniquement des liaisons C-C et C-H (ex: CH₄, méthane).
- Alcène : contient une double liaison C=C (ex: C₂H₄, éthène).
- Alcool : groupe -OH lié à un carbone saturé (ex: CH₃OH, méthanol).
- Aldéhyde : groupe -CHO en bout de chaîne (ex: CH₃CHO, éthanal).
- Cétone : groupe C=O au milieu de chaîne (ex: CH₃COCH₃, propanone).
- Acide carboxylique : groupe -COOH (ex: CH₃COOH, acide éthanoïque).
Règle : Une molécule peut avoir plusieurs fonctions (ex: un acide aminé a -COOH et -NH₂).
2. Nomenclature IUPAC
Pour nommer une molécule :
- Trouver la chaîne carbonée la plus longue (chaîne principale).
- Repérer la fonction principale (priorité : acide > aldéhyde > cétone > alcool > alcène > alcane).
- Numéroter la chaîne pour donner le plus petit numéro à la fonction principale.
- Ajouter les préfixes (méthyl-, éthyl-) pour les ramifications.
Exemple : CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₃ → butan-2-ol (fonction alcool en position 2).
3. Réactions caractéristiques
- Combustion : Alcane/alcool + O₂ → CO₂ + H₂O (ex: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O).
- Addition : Alcène + H₂ → Alcane (ex: C₂H₄ + H₂ → C₂H₆).
- Oxydation : Alcool primaire → aldéhyde → acide carboxylique (ex: CH₃CH₂OH → CH₃CHO → CH₃COOH).
- Estérification : Acide + alcool → ester + eau (ex: CH₃COOH + CH₃OH → CH₃COOCH₃ + H₂O).
4. Polymères et macromolécules
Les polymères sont des molécules géantes formées par répétition d'un motif (monomère). Exemple : Le polyéthylène (PE) est issu de l'éthène (C₂H₄).
5. Applications courantes
- Alcools : désinfectants (éthanol), carburants (bioéthanol).
- Acides carboxyliques : vinaigre (acide éthanoïque), conservateurs.
- Esters : arômes (éthanoate d'isoamyle = odeur de banane).