6 Les composés organiques

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6Les composés organiques
Les composés organiques entrent dans la constitution de tous les êtres vivants. Ils con-
tiennent toujours du carbone et très souvent de l’hydrogène. La chimie organique porte
d’ailleurs aussi le nom de chimie du carbone. D’autres éléments (oxygène, azote, chlo-
re...) entrent parfois dans leur composition. Synthétisés à grande échelle par l’industrie
chimique, ils ont permis d’importantes avancées technologiques (matières plastiques,
médicaments, etc.).
Les objectifs de ce chapitre sont :
>identifier si un composé est organique ou non ;
>écrire ses formules brute et développée (uniquement pour le secteur 5).
Situation de départ
À la suite de
l’installation d’une
chaudière à gaz,
une personne bouche
toutes les aérations
de son habitation
pensant ainsi ne pas
perdre de chaleur.
Après quelques jours,
cette personne
se plaint de maux
de tête.
Quelle est l’origine de ses maux de tête ?
Résolution
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MODE OPÉRATOIRE
L’eau de chaux est un liquide parfaitement limpide qui se trouble en présence de dioxyde
de carbone de formule (encore appelé gaz carbonique).
>Versez de l’eau de chaux dans le tube à essais.
>Soufflez lentement dans l’eau de chaux à l’aide d’une paille.
OBSERVATION
>L’eau de chaux devient .
CONCLUSION
>Cette réaction met en évidence que vous avez expiré du
de formule .
MODE OPÉRATOIRE
>Réalisez le montage ci-dessous :
Lorsque l’eau s’écoule de la bouteille, les gaz produits par la combustion sont aspirés,
suivent le trajet indiqué en bleu et barbotent dans l’eau de chaux.
Activité 1 Mettre en évidence le dioxyde de carbone
Activité 2 Réaliser la combustion du méthane
MATÉRIEL
 1 tube à essais
 de l’eau de chaux
 1 paille
CO2
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MATÉRIEL
 1 flacon muni
d’un bouchon à
double entrée
 de l’eau de chaux
 1 bec bunsen,
1 système
d’aspiration
 1 entonnoir
 1 récipient
« récupération des
produits usagés »
entonnoir
bec bunsen
eau de
chaux
eau
système
d'aspiration

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>Effectuez les opérations suivantes dans l’ordre indiqué :
– allumez le bec bunsen ;
– enclenchez le système d’aspiration ;
– vérifiez que les gaz de combustion sont bien aspirés (bulles dans le flacon).
OBSERVATION
>L’eau de chaux devient .
CONCLUSION
Le gaz de ville qui alimente le bec bunsen est un composé organique de formule ,
appelé méthane. La combustion du méthane dans le dioxygène de l’air s’accom-
pagne d’un important dégagement de chaleur.
>Complétez les phrases ci-dessous :
La combustion du méthane produit un gaz qui l’eau de
chaux.
Ce gaz est du de formule .
>Entourez les noms des deux éléments constituant ce gaz :
L’élément oxygène provient de l’air.
>Complétez la phrase suivante.
L’élément provient du méthane.
Le dioxyde de carbone est dangereux, son inhalation peut provoquer des maux de tête,
des nausées et même des asphyxies.
Videz le contenu du flacon dans le récipient « récupération des produits
usagés ».
Lavez la verrerie à l’eau du robinet.
azote hydrogène oxygène carbone chlore calcium
La combustion complète dans l’oxygène d’un composé organique produit
du dioxyde de carbone.
Résolution de la situation de départ
Pourquoi ne faut-il pas boucher les aérations lorsqu’on a un chauffage au gaz ?
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CH4
O2 ()
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Le glucose est un composé organique qui représente une source d’énergie fondamentale
pour nos organismes.
Si sa concentration dans le sang dépasse 1 g/L, il est cause de diabète.
MODE OPÉRATOIRE
>Remplissez avec du glucose le tube à essais au quart (1/4) de sa hauteur.
>Obstruez le tube avec un peu de laine de verre comme indiqué sur le schéma.
>Saupoudrez la laine de verre de cristaux de sulfate de cuivre anhydre.
>Vérifiez que les cristaux de sulfate de cuivre sont blancs avant de commencer à
chauffer.
>Allumez le bec bunsen et chauffez doucement.
Arrêtez le chauffage dès que les cristaux changent de couleur.
OBSERVATION
>Observez l’aspect des cristaux de sulfate de cuivre à la fin de l’expérience.
CONCLUSION
Le sulfate de cuivre anhydre est une poudre blanche qu’il faut conserver dans un récipient
hermétique à l’abri de l’humidité, car en présence d’eau , il s’hydrate et devient
bleu.
>Complétez les phrases ci-dessous :
Le glucose se décompose sous l’action de la chaleur. Il libère alors un corps qui colore
les cristaux de sulfate de cuivre en .
Le corps libéré est donc de , de formule
.
>Entourez les noms des deux éléments constituant ce corps pur :
Activité 3 Mettre en évidence la présence de l’eau
azote hydrogène oxygène carbone chlore calcium
MATÉRIEL
 1 tube à essais
 laine de verre
 sulfate de cuivre
anhydre
 1 bec bunsen
(ou un chauffage à
alcool)
 glucose
 1 récipient
« récupération des
produits usagés »
bec bunsen
glucose
laine de verre sulfate de cuivre
anhydre
H2O()
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L’élément oxygène peut avoir pour origine l’air ou les molécules de glucose dont la
formule est .
>Complétez la phrase suivante :
L’élément ne peut provenir que du glucose.
Videz le contenu du tube dans le récipient « récupération des produits
usagés ».
Lavez la verrerie à l’eau du robinet.
Les activités précédentes ont permis de mettre en évidence la présence des éléments car-
bone et hydrogène dans les composés organiques.
• Le butane et l’éthanol , par exemple, sont des composés organiques,
car les éléments carbone et hydrogène y sont présents.
• L’eau et l’acide sulfurique , par exemple, n’en sont pas, car il manque
au moins l’élément carbone.
Mais comment les molécules de composés organiques sont-elles construites ?
MODE OPÉRATOIRE
>Assemblez les boules noires et les boules blanches à l’aide des tiges de manière
à construire deux molécules en respectant les instructions suivantes.
1. Chaque molécule est construite à partir de :
4 atomes de carbone, 10 atomes d’hydrogène et 13 liaisons simples.
2. Les chaînes formées par l’assemblage des atomes de carbone doivent être diffé-
rentes.
OBSERVATION
Les molécules que vous venez de « construire » correspondent aux deux molécules cons-
tituant le mélange gazeux commercialisé sous le nom de « butane ».
>Chacune des deux molécules de butane est constituée de
atomes de carbone et de atomes
d’hydrogène.
La formule brute du butane est donc .
Les deux molécules de butane ont formule brute, bien
qu’elles soient différentes.
Activité 4 Passer de la formule brute à la formule
développée
(Cette activité concerne
uniquement le secteur 5)
C6H12O6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C4H10 () C2H6O()
H2O() H2SO4
()
MATÉRIEL
 8 boules noires
représentant des
atomes de carbone
 20 boules blan-
ches représentant
des atomes
d’hydrogène
 26 tiges symboli-
sant des liaisons
simples
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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