La chimie organique est la branche de la chimie qui étudie les composés du carbone. Longtemps considérée comme liée exclusivement au monde vivant, elle a connu depuis le XIXe siècle un essor considérable. Ce chapitre retrace cette expansion et situe la place particulière du carbone.
Du vitalisme à la synthèse de Wöhler
Le vitalisme affirmait qu’une force vitale était nécessaire pour produire des composés organiques. En 1828, Wöhler synthétisa l’urée à partir de cyanate d’ammonium (composé minéral), invalidant cette théorie.
Spécificité du carbone
La chimie organique étudie les composés du carbone. Le carbone est tétravalent et peut s’enchaîner en chaînes longues, ramifiées ou cycliques, stables et variées.
Sources des composés organiques
Le monde vivant (renouvelable), les combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon — non renouvelables), la biomasse (renouvelable).
Enjeux actuels
Plastiques, médicaments, colorants, engrais, carburants. Enjeux environnementaux : pollution, épuisement des ressources, orientant vers une chimie verte.
Exercice d’application
Exercice 1 — Définir la chimie organique, citer deux exemples de composés organiques.
Exercice 2 — Expliquer le vitalisme et pourquoi la synthèse de l’urée l’a remis en cause.
Exercice 3 — Citer trois sources naturelles de composés organiques (renouvelable/non renouvelable).
Exercice 4 — Pourquoi le carbone occupe une place particulière parmi les éléments ?
Exercice 5 — Pétrole 85% en masse de carbone. Baril de 136kg : masse de carbone ? Nommer le procédé de séparation.
Exercice 6 — Urée CO(NH2)2, M=60g/mol, M(C)=12g/mol. Calculer %C, comparer au pétrole.
Exercice 7 — Deux avantages et deux inconvénients de la chimie organique industrielle ; piste pour une chimie durable.
Corrigés
Corrigé 1 — Étude des composés du carbone. Exemples : sucre, plastiques, médicaments.
Corrigé 2 — Force vitale nécessaire selon le vitalisme ; Wöhler a synthétisé l’urée sans organisme vivant, invalidant la théorie.
Corrigé 3 — Monde vivant (renouvelable), pétrole/gaz/charbon (non renouvelable), biomasse (renouvelable).
Corrigé 4 — Le carbone est tétravalent, formant des chaînes variées et stables, unique à ce point.
Corrigé 5 — m(C)=0,85×136=115,6kg. Procédé : raffinage (distillation fractionnée).
Corrigé 6 — %C=(12/60)×100=20%, nettement inférieur au pétrole (85%).
Corrigé 7 — Avantages : médicaments, matériaux légers. Inconvénients : pollution, épuisement des ressources. Piste : biomasse renouvelable et recyclage.
