chimie organique
Introduction à la chimie organique
Différents atomes de carbone constituent le squelette des molécules organiques et sur ces atomes de carbones sont fixés d'autres atomes comme l'hydrogène (H), l'azote (N), l'oxygène (O), mais aussi les halogènes (X = F, Cl, Br, I), le soufre (S), le phosphore (P), le silicium (Si), mais aussi des métaux (Mg, Cu, Zn, Hg...).
Il existe Différents atomes de carbone constituent le squelette des molécules organiques et sur ces atomes de carbones sont fixés d'autres atomes comme l'hydrogène (H), l'azote (N), l'oxygène (O), mais aussi les halogènes (X = F, Cl, Br, I), le soufre (S), le phosphore (P), le silicium (Si), mais aussi des métaux (Mg, Cu, Zn, Hg...).
Il existe différentes façons d'introduire à la chimie organique. La première consiste à partir de la structure des molécules et d'en déduire leurs propriétés. La seconde, plus chimique, consiste à étudier certaines réactions, et moyennant quelques connaissances, comprendre les bases de la chimie organique. Nous privilégirons la première qui permet en peu de temps de maîtriser de bonnes bases de chimie organique. Elle implique la connaissance de la nature de la liaison chimique.
La chimie des composés du carbone
Le carbone est tétravalent, c'est-à-dire susceptible de créer quatre liaisons. Ces quatre liaisons peuvent être orientés de façons différentes.
La tétravalence du carbone implique que celui-ci peut la base même de structures moléculaires : on parle de squelette carboné de la molécule.
La représentation des molécules
Il existe de nombreux modes de représentations des molécules. Selon le phénomène que l'on veut montrer ou illustrer, on utilisera des formules semi-développées, des représentation spatiales. Toutes ces représentations répondent à des règles précises.
Dans l'animation, nous avons représenté la molécule du cholestérol. Les trois représentations illustrent les différents modes de représentation de cette molécule naturelle.
La notion de molécule en trois dimensions ouvre sur un domaine appelée stéréochimie.
La complexité structurale des molécules implique l'existence d'une nomenclature pour les désigner.
La chimie organique et les mécanismes réactionnels
Les théories de la chimie organique permettent non seulement de mieux connaître les familles de molécules mais aussi les phénomènes qui se produisent à l'échelle moléculaire. Des études de cinétique complétées par d'autres méthodes (comme les techniques chromatographiques et spectroscopiques) permettent de déduire le déroulement de certaines réactions, dans des cas simples.
Prenons l'exemple de la substitution nucléophile bimoléculaire. Ici, on vois un ion hydroxyde (HO-) attaquer une molécule de chlorométhane. Lors de cette attaque, l'approche du nucléophile (HO-) va induire progressivement l'éloignement de l'atome de chlore sous forme de chlorure (Cl-). On dit aussi que cette réaction se fait avec inversion de configuration, puisque la molécule support, le méthane, est retournée tel un parapluie. Exemple d'une réaction d'estérification.
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