CHAPITRE 7 : Molécules organiques et couleur

Objectifs :


- Définir la chimie organique.
- Définir la conjugaison des doubles liaisons.
- Relier la structure moléculaire et la couleur d’une espèce chimique.
- Application aux indicateurs colorés.

I. Les molécules de la chimie organique

1. La chimie organique

La chimie organique est la chimie des composés naturels et synthétiques contenant principalement les éléments carbone et hydrogène.
L'ensemble des atomes de carbone forme une chaîne carbonée qui constitue le squelette carboné de la molécules.

2. Groupes d'atomes caractéristiques

3. Représentation des molécules organiques

Pour simplifier les représentations des molécules en chimie organique, on utilise la représentation topologique, dans laquelle la chaîne carbonée est représentée par une ligne brisée constituée de segments.
Chaque extrémité de segment représente un atome de carbone (non représenté) et les atomes d'hydrogène qui lui sont liés. Les groupes caractéristiques sont représentés de manière explicite

II. Structures moléculaires et couleur

1. Les molécules à liaisons conjuguées

Deux doubles liaisons entre atomes sont dites conjuguées si elles ne sont séparées que par une liaison simple.
La présence d’un nombre suffisamment grand de liaisons doubles conjuguées successives au sein d’une même molécule organique est à l’origine de sa couleur. A partir de 7 doubles liaisons conjuguées, la molécule absorbe donc dans le visible et émet donc la couleur complémentaire.

2. Rôle des groupes caractéristiques

La présence d’atomes ou de groupes d’atomes (-Cl, -OH, -OCH3, -NH2, …) dans une molécule organique peut provoquer un accroissement de l’intensité de la couleur ou une modification de couleur.

3. Groupes chromophores et auxochromes

Dans une molécule organique colorée, les groupes d’atomes responsables de la couleur sont des groupes chromophores. Un groupe d’atomes pouvant modifier la longueur d’onde d’absorption des chromophores est appelé groupe auxochrome.

III. Les indicateurs colorés

Les indicateurs colorés sont des molécules organiques dont le spectre d'absorption dans le visible dépend du milieu dans lequel elles se trouvent.
La structure de la plupart des indicateurs colorés est différente selon le pH du milieu dans lequel ils se trouvent. La couleur du milieu dépend donc de la valeur du pH. On parle alors d'indicateur colorés acido-basiques.
Certaines molécules présentent un spectre d'absorption qui dépend du solvant dans lequel elles se trouvent : on dit qu'elles possèdent des propriétés de solvatochromisme.

Fiche de Cours

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