La chimie
organique au quotidien :
Page 3 : Chimie organique générale : pour un premier contact avec la chimie
organique
LES
COMPOSÉS ORGANIQUES |
LES
COMPOSÉS MINÉRAUX |
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Sont
formés de liaisons covalentes, ou à caractère covalent dominant |
Sont
souvent formés de liaisons ioniques, ou à caractère ionique dominant. |
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Sont
rarement solubles dans l'eau, et encore plus rarement des électrolytes. |
Sont
souvent des électrolytes, solubles dans l'eau |
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Ont
souvent des points de fusion et d'ébullition relativement bas, beaucoup sont
des liquides à la température ordinaire. |
Ont
souvent des points de fusion et d'ébullition élevés; beaucoup sont des solides
cristallisés à la température ordinaire. |
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Ont
le plus souvent une masse volumique voisine de l'unité. |
Ont
des masses volumiques variables et souvent grandes (métaux). |
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Sont
facilement décomposés par la chaleur, peu résistent à une température
supérieure à 500 'C. |
Ont
généralement une grande stabilité thermique (matériaux réfractaires). |
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Sont
presque tous combustibles. |
Sont
rarement combustibles. |
LES
RÉACTIONS ORGANIQUES |
LES
RÉACTIONS MINÉRALES |
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Sont
souvent lentes, réversibles et incomplètes. |
Sont
souvent rapides et totales. |
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Ont
le plus souvent des effets thermiques faibles (faible différence d'énergie
entre état initial et état final). |
Ont
souvent des effets thermiques forts (exothermiques ou endothermiques). |
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La recherche
0.5 Dans le domaine de la recherche fondamentale, qui a pour objectif de faire progresser
les connaissances, les principaux axes de développement de la chimie organique
sont :
- l'approfondissement et l'affinement de nos
connaissances sur les relations qui existent entre la structure
moléculaire et la réactivité, et sur le « mécanisme » des réactions, à l'échelle
moléculaire. Sur ces points, les
progrès consistent à pouvoir expliquer et rationaliser de mieux en mieux les
données de l'expérience, à connaître comment et pourquoi les réactions se
produisent (ou ne se produisent pas), et par là à devenir capable également de prévoir
les réactions possibles et leur résultat;
- le développement des méthodes de synthèse :
extension du champ d'application de réactions connues, découverte de nouvelles
réactions, construction de molécules jusqu'alors inconnues, et de plus en plus
compliquées, soit en raison de propriétés intéressantes qu'on leur suppose,
soit même par pur plaisir intellectuel et esthétique;
- l'isolement de composés naturels, végétaux
en particulier, et l'établissement de leur structure, en vue d'en compléter
l'inventaire, mais aussi d'élucider les mécanismes par lesquels s'effectue leur
«biosynthèse» dans les organismes vivants et ainsi mieux connaître les
fondements chimiques de la vie.
Les avancées très
importantes réalisées dans ces diverses directions au cours des dernières
décennies ont été rendues possibles par le perfectionnement des moyens analytiques
permettant l'isolement, la purification et l'identification des composés
organiques, sur des quantités de plus en plus réduites (de l'ordre du
milligramme) (cf. chap. 6). Ces
opérations s'effectuent à l'aide d'un appareillage très perfectionné (et très
coûteux), faisant de plus en plus appel à l'informatique.
En définitive, le chimiste
organicien de laboratoire partage l'essentiel de son temps entre trois
activités :
Ø
la synthèse,
Ø l'isolement et l'identification
des produits qu'il
a préparés et
Ø la documentation bibliographique (tenue à jour de ses
connaissances, lecture des revues spécialisées dans lesquelles sont publiés
continuellement les résultats des recherches poursuivies dans le monde entier).
Dans le domaine de la recherche
appliquée, on s'efforce essentiellement soit de trouver des produits ou des matériaux nouveaux, susceptibles
d'applications particulières, soit d'améliorer les procédés de fabrication et d'en abaisser le coût
(passage de l'échelle du laboratoire à celle de la production industrielle,
amélioration des rendements, recherche d'une synthèse artificielle permettant
de produire à moindre prix un produit naturel, etc.).
Les applications
0.6 Filles d'une recherche qui poursuit continuellement ses
efforts, les applications pratiques de la chimie organique sont déjà
innombrables et l'industrie correspondante, qui va de la production des grandes
matières premières par millions de tonnes/an à la chimie «fine» des médicaments
ou des parfums, tient une place économique considérable (cf. chap. 25). Il est sans doute superflu d'insister sur
l'importance, dans notre monde moderne et notre vie quotidienne, des produits
énumérés ci-dessous, dans une liste qui ne saurait être exhaustive :
Ø Carburants et
autres combustibles liquides (fiouls, mazouts), sources d'énergie calorifique
comme d'énergie mécanique.
Ø Matières
plastiques et élastomères (caoutchoucs synthétiques). Peintures et vernis.
Ø Textiles
synthétiques (rayonne, nylon, orlon, tergal, rilsan, etc.).
Ø Colorants.
Ø Savons et
détergents.
Ø Insecticides et
produits phytosanitaires (fongicides, pesticides), destinés à protéger les
cultures des parasites, rongeurs, insectes et maladies.
Ø Médicaments de
synthèse (antibiotiques, antihistaminiques, anti-tumoraux, contraceptifs,
etc.).
Ø Édulcorants
(remplaçant le sucre).
Ø Cosmétiques et
parfums.
Ø
Explosifs.
La chimie organique est donc
constamment présente dans notre vie quotidienne (santé, vêtements, habitation,
énergie et transports, alimentation, etc.), sans oublier qu'en outre elle est
fondamentalement impliquée dans la vie elle-même, puisqu'elle règle tout le
fonctionnement cellulaire des organismes vivants : activité musculaire et
nerveuse, digestion, respiration, reproduction, odorat, goût, et même activité
cérébrale..
On ne saurait, pour autant,
passer sous silence que, si nous
devons à la chimie organique bien des progrès et des améliorations de nos
conditions de vie, il existe aussi des conséquences moins heureuses de l'état de développement
où elle a été portée. Il s'agit
évidemment des multiples problèmes de pollution par des composés organiques
(insecticides présents dans la graisse des pingouins du pôle nord, action du
fréon sur la couche d'ozone, pollution des lacs et rivières par les détergents
ou les rejets industriels, etc.). Mais est-ce la faute de la chimie organique
ou celle des hommes, et de l'usage qu'ils en font?
Après ce regard circulaire
rapide sur les divers aspects de la chimie organique, sa définition originelle
peut paraître bien lointaine. On peut
cependant observer que les matières premières de ces fabrications si diverses
conservent presque toutes, plus ou moins directement, deux origines principales
:
la houille et le pétrole,
qui proviennent de la transformation de végétaux préhistoriques. Il est donc possible de dire que tous ces
composés conservent en définitive une origine « organique », au sens
étymologique et originel du terme.