Classe de 1èreS Chapitre 11
Chimie
Chapitre 11 : Les groupes caractéristiques
Introduction :

Nous avonc vu cette notion dans le chapitre 9.
Nous allons la voir ici plus particulièrement, les objectifs seront de savoir reconnaître certaines
familles de composés grâce à leur formule développée et également de pouvoir les déceler
expérimentalement à l’aide de tests caractéristiques.

I Rappel : qu’est-ce qu’un groupe caractéristique ?

Un groupe caractéristique est un groupe d’atome qui, présent dans une molécule , lui confère des
propriétés particulières.

II Groupes caractéristiques et familles : Fiche élève1


Groupe
Famille Terminaison Exemples
fonctionnel

CH3 CH CH2 OH 2-méthylpropan-1-ol
O H Alcool -ol
CH3

O O
C Acide -oïque CH3 C acide éthanoïque
OH carboxylique OH
ou COOH
ou CO2H


O O
C Aldéhyde -al H C méthanal
H H


C CH3 CH2 C CH2 CH3 pentan-3-one
Cétone -one
O O



C NH2 Amine -amine CH3 CH2 CH2 CH2 NH2 butan-1-
amine


Composé Ici préfixe : CH3 F fluorométhane
C X halogéné Fluoro-
X = F, Cl, Br, I Chloro- CH3 CH2 I iodoéthane
…

Rq : Le groupe C=0 s’appelle le groupe carbonyle. La famille correspondante s’appelle les
composés carbonylés, elle inclue la famille des aldéhydes et la famille des cétones.

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III Tests caractéristiques des familles : A chaque expérience voir Fiche élève2

1) Test des alcènes :

Mettre le liquide à tester dans un tube à essais, ajouter
environ 1 mL d’eau de brome et agiter. La décoloration de
l’eau de brome indique la présence d’alcène dans le liquide.

2) Caractérisation des amines et des acides carboxyliques :

Interprétation des expériences :
• L’amine R NH2 est la base du couple R NH3+ / R NH2. L’amine réagit avec l’eau
selon la réaction :
R NH2(aq) + H2O R NH3+(aq) + OH-(aq)
La production d’ions OH-(aq) confère à la solution sa nature basique.

• L’acide carboxylique R COOH est l’acide du couple R COOH / R COO-. Il réagit
avec l’eau selon la réaction :
R COOH(aq) + H2O R COO-(aq) + H3O+
+
La formation d’ions H3O confère à la solution sa nature acide.

3) Caractérisation des dérivés halogénés :

Schématisons la transformation observée :
AgNO3
R X AgX(s)
Dérivé Alcool Halogénure
halogéné d’argent


4) Caractérisation des composés carbonylés : (aldéhydes et cétones)


Caractérisation de tous les composés carbonylés :
On utilise la 2,4 DNPH (2.4-dinitrophénylhydrazine). Ce produit forme avec les composés
carbonylés un précipité jaune orangé de 2,4-dinitrophénylhydrazone.


Caractérisation des aldéhydes :
Pour différencier aldéhydes ou cétones, on peut utiliser trois tests qui ne caractérisent que les
aldéhydes.

• Test à la liqueur de Fehling :
On chauffe un mélange d’aldéhyde et de liqueur de Fehling, on obtient un précipité
rouge brique.
• Test au réactif de Tollens :
Le réactif de Tollens est fabriqué en faisant réagir une solution de nitrate d’argent et
une solution d’ammoniac (on a d’abord un précipité qui se redissous par excès
d’ammoniac, à la goutte près).
Ensuite dans un ballon on verse le réactif puis un peu de glucose. On place le tout sur
un bain marie à 50-60°C. En faisant tourner le liquide dans le ballon, on obtient un
miroir d’argent.
• Test au réactif de Schiff :
Il est plus délicat car il doit s’effectuer à froid en milieu non basique.
Le réactif de Schiff est de la fuschine (rouge violacée) qui a été décoloré par du SO2.
En présence d’un aldéhyde, on obtient de nouveau ma couleur rouge violacée.

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Matériel :

Solution alcoolique de nitrate d’argent.

Un dérivé halogéné.

3 tubes à essais.

2 verres à pied.

Papier pH

Solution d’éthylamine

Solution d’acide éthanoïque

2,4 DNPH

Solution d’éthanal.

Solution d’acétone.

Plaque chauffante + cristallisoir (bain marie).

Pince en bois.

1 Ballon (pour le miroir d’argent).

Réactif de Tollens.

Liqueur de Fehling.

Réactif de Schiff.

Glucose.

Eau distillée.




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 Compétences théoriques exigibles en physique : Programme
terminal S : les formules
Partie I : Propagation d’une onde, onde progressive :
-Onde mécanique : Phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu élastique, sans transport de
matière, mais avec transport d’énergie. Elle se propage, à partir de la source, dans toutes les directions qui lui
sont offertes. La célérité ou vitesse de propagation d’une onde est le rapport de la distance d parcourue par la
perturbation et de la durée ∆t de la propagation : =
-Onde transversale : Perturbation dans une direction perpendiculaire à la direction de propagation de l’onde.
Onde longitudinale : Perturbation dans une direction parallèle à la direction de propagation de l’onde.
-La perturbation en M’ à l’instant t’ est celle qui était en M à l’instant t- avec (
éé é .
-Onde progressive sinusoïdale : Présente une double périodicité : temporelle de période T, et spatiale de
période λ appelée longueur d’onde. Fréquence (T en s et v en Hertz). Longueur d’onde :
-Pour une longueur d’onde donnée, le phénomène de diffraction est d’autant plus marqué que la dimension
d’ouverture ou d’un obstacle est petite. Angle de diffraction (θ en rad, λ en m et a en m).
-Limites des longueurs d’onde dans le vide du spectre visible : de 400 à 800 nm : Violet, bleu, vert clair, jaune,
orange, rouge.
-La fréquence d’une radiation monochromatique ne change pas lorsqu’elle passe d’un milieu transparent à un
autre.
-Indice de réfraction d’un milieu transparent : Pour une longueur d’onde donnée, est le rapport : (c :
célérité de la lumière dans le vide, : vitesse de propagation de la lumière dans ce milieu).

Partie II : Transformations nucléaires :
-Symbole de noyau : (A : nombre de nucléons, X : élément, Z : nombre de charges ou numéro atomique
(nombre de protons).
-Lois de conservation : 1. La somme des nombres de charge du noyau fils et de la particule émise est égale au
nombre de charge du noyau père désintégré.
2. La somme des nombres de nucléons du noyau fils et de la particule émise est égale au
nombre de nucléons du noyau père désintégré.
-Radioactivité α : (Emission d’un noyau d’Hélium).
-Radioactivité β¯ : (Emission d’un électron).
-Radioactivité β⁺ : (Emission d’un positon).
-Désintégration : (Noyau fils le plus souvent dans un état excité noté . Il se désexcite en
donnant un noyau stable et un rayon ).
-Loi de décroissance : (où λ = avec λ, constante radioactive en et , constante de temps
en s).
-1 Becquerel = 1 désintégration par seconde.
- Activité d’une source : Nombre moyen de désintégrations qu’elle produit par seconde : (avec
A en Bq et t en s).
-Temps de demi-vie :
-Défaut de masse : Dans toute réaction nucléaire spontanée, la masse des noyaux après la réaction est
inférieure à la masse des noyaux avant la réaction. On appelle défaut de masse, la quantité :
)>0
-Energie de liaison : (avec en J, en kg et c en m. ).
-1 eV = J et 1 MeV = eV.
-Energie de masse : (avec E en J, m en kg et c : célérité de la lumière dans le vide en m. ).

Partie III : Evolution des s...