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Thème : Couleurs et images
Molécules organiques de la matière colorée
Colorants, pigments ; extraction et synthèse.
Distinguer un pigment d’un colorant.
Molécules organiques colorées : structures
moléculaires, molécules à liaisons conjuguées.
Savoir que les molécules de la chimie organique sont constituées
principalement des éléments C et H.
Reconnaître si deux doubles liaisons sont en position conjuguée
dans une chaîne carbonée.
Établir un lien entre la structure moléculaire et le caractère coloré
ou non coloré d’une molécule.
Repérer expérimentalement des paramètres influençant la couleur
d’une substance (pH, solvant, etc.).
Introduction
On a vu le processus de formation d’une image la rétine. L’œil humain est aussi capable de visualiser des couleurs
grâce à des cellules situées sur la rétine : les cônes. Dans ce chapitre, nous allons appréhender les molécules
« colorées » : qu’est-ce qui explique leur caractère coloré ? Comment les obtenir ?
Il faudra distinguer les colorants et les pigments.
I. Pigments et colorants
Les molécules de la matière colorée sont classées en deux catégories suivant leur solubilité dans le milieu coloré :
Les pigments, espèces insolubles, en suspension dans un liquide ou en dispersion dans un solide.
Exemples de pigment : produits cométiques ; peinture
Les colorants, espèces solubles dans le milieu qu’ils colorent.
Exemples de colorant : teinture des vêtements ; colorants alimentaires ; encres
Fabriqué (pigment ou colorant synthétique), il peut provenir :
D’une source minérale comprenant des liaisons chimiques avec des métaux (sulfure, oxydes synthétiques,
plomb, cadmium, chrome, cobalt mercure). La fabrication de pigments de synthèse est connue depuis l’antiquité
(bleu égyptien, vermillon).
D’une source organique, issu de la chimie du pétrole, et basé sur des liaisons carbone (pérylènes,
phtalocyanines, azoïques). Leur découverte date du XIXe siècle et, constamment améliorés, ils sont les plus
utilisés aujourd’hui.
En 1856, un jeune chimiste, William Henry Perkin (1838-1907) essaya de synthétiser la quinine pour combattre le
paludisme qui touchait les troupes anglaises stationnées en Inde. Ces essais l’amenèrent à oxyder un dérivé de
l’aniline. Il obtint un précipité mauve qui n’avait rien à voir avec la quinine mais qui éveilla la curiosité du
chimiste. Il venait de découvrir un colorant de bonne qualité pour les textiles, qu’il appela pourpre d’aniline, ou
mauvéine. Ce fut la gloire et la richesse pour Perkin. Il venait d’inventer le premier colorant synthétique utilisable
par l’industrie.
De nos jours, la plupart des pigments sont d’origine synthétique (industrielle). Seuls quelques pigments sont encore
extraits à partir de minéraux, comme les ocres.
En 1859, un composé rouge fuchsia, la fuchsine, est synthétisé et connaît un vif succès. Les synthèses de colorants
se succèdent alors rapidement. Dès lors, les chimistes s’intéressent à la structure des molécules, donnant naissance
à une nouvelle discipline, la chimie organique.
La synthèse d’une molécule se déroule généralement en trois étapes:
La transformation, déclenchée par la mise en présence des réactifs ;
Le traitement, pour isoler et purifier l’espèce synthétisée ;
L’identification de l’espèce synthétisée, par exemple par chromatographie sur couche mince.