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Identifier les groupes caractéristiques dans une molécule

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Objectifs
  • Identifier, à partir d’une formule semi-développée, les groupes caractéristiques associés aux familles de composés : alcool, aldéhyde, cétone et acide carboxylique.
  • Donner la formule brute des molécules appartenant à chaque famille.
Points clés
  • Les alcools sont des molécules qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe hydroxyle —OH.
  • Les aldéhydes sont des molécules qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe carbonyle , lequel est placé en bout de chaine.
  • Les cétones sont des molécules qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe carbonyle  , lequel est relié de part et d’autre à un autre carbone.
  • Les acides carboxyliques sont des molécules qui possèdent un groupe caractéristique carboxyle . Ce groupe est forcément en bout de chaine.
Pour bien comprendre
  • La molécule
  • La formule semi-développée
  • La formule brute
1. Le groupe caractéristique d'une molécule

Un composé organique est constitué d’un squelette carboné et de groupes caractéristiques.

Un groupe caractéristique, ou groupe fonctionnel d’une molécule, est un groupe d’atomes comportant au moins un atome d’oxygène ou d’azote. Ce groupe justifie les propriétés spécifiques de cette molécule.

Les composés comportant le même groupe caractéristique appartiennent à une même famille.

On va voir ici les principales familles de composé à connaitre, en donnant pour chacune le groupe caractéristique et la formule brute qui permettent de les identifier.

Rappel
La formule brute d’une molécule indique la nature et le type d’atomes présents dans la molécule, mais ne donne aucune information sur l’enchainement des atomes et sur la géométrie de la molécule.
Remarque
Les composés qui appartiennent à une même famille possèdent des propriétés chimiques identiques.
2. La famille des alcools
a. Observations

On considère les formules semi-développées de quelques alcools.

Ces molécules contiennent des atomes de carbone, des atomes d’hydrogène et un ou plusieurs groupes caractéristiques —OH fixés sur un atome de carbone.

b. Groupe caractéristique
Les alcools sont des composés organiques qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe hydroxyle —OH, lequel est porté par un atome de carbone C.
c. Formule brute

La formule brute générale de l’alcool qui ne contient qu’un groupe hydroxyle est la suivante.

CnH2n+2O

avec n le nombre d’atomes de carbone dans la molécule.
Exemples de formules semi-développées d’alcools
3. La famille des aldéhydes et des cétones
a. Observations

On considère les formules semi-développées d’un aldéhyde et d’une cétone.

Ces molécules contiennent des atomes de carbone, des atomes d’hydrogène et un groupe caractéristique .

b. Groupe caractéristique

On distingue deux familles.

Les aldéhydes sont des composés organiques qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe carbonyle , lequel est placé en bout de chaine.
Les cétones sont des composés organiques qui possèdent comme groupe caractéristique le groupe carbonyle , lequel est relié de part et d’autre à un autre carbone.
c. Formule brute

La formule brute générale d’un aldéhyde et d’une cétone est la suivante.

CnH2nO

avec n le nombre d’atomes de carbone dans la molécule.
Exemples de formules semi-développées d’un aldéhyde et d’une cétone
4. La famille des acides carboxyliques
a. Observations

On considère les formules semi-développées de deux acides carboxyliques.

Ces molécules contiennent des atomes de carbone, un ou plusieurs atomes d’hydrogène et un groupe caractéristique —COOH (ou ).

b. Groupe caractéristique
Les acides carboxyliques sont des composés organiques qui possèdent un groupe caractéristique carboxyle .

Ce groupe est forcément en bout de chaine.
c. Formule brute

La formule brute générale d’un acide carboxylique est la suivante.

CnH2nO2

avec n le nombre d’atomes de carbone dans la molécule.
Exemples de formules semi-développées d’acides carboxyliques

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