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Le charbon est du carbone pratiquement pur: c'est donc un corps organique. Il est d'origine végétale: des forêts entières ont été détruites puis enfouies dans le sol lors des grands bouleversements géologiques qu'a connu notre planète. Le bois s'est peu à peu fossilisé, c'est-à- dire transformé en une roche noire et dure en perdant tous ses autres éléments constitutifs. Depuis le 17ème siècle et jusqu'au milieu du 20 ème , il a été la principale source d'énergie pour le chauffage domestique et les industries avant d'être remplacé par le pétrole dont le prix de revient était nettement inférieur. Hormis l'eau et quelques autres molécules, toutes les molécules du vivant sont des molécules organiques. On les divise en trois grandes familles dont vous avez déjà entendu parler: les glucides (sucres), les lipides (graisses) et les protides (protéines). Le plus souvent, En plus du carbone, de l’oxygène et de l’hydrogène, les molécules organiques contiennent un nombre restreint d'autres éléments qui sont par ordre d'abondance: l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, et, plus rarement, le phosphore et le soufre. Tous les autres éléments du tableau périodique entrent parfois dans la composition des molécules organiques, mais en pourcentage infimes, c'est pourquoi on les appelle oligoéléments. La variété de molécules organiques est telle que l'on en a fait une branche particulière à la chimie: la chimie organique ou chimie du carbone. Par opposition, on qualifiera de « minérales» toutes les substances n'étant pas essentiellement constituées d'atomes de carbone. C’est la cas de pratiquement toutes les substances que nous trouvons dans l'armoire de chimie des 3ème année et que vous avez utilisées au laboratoire. Remarquons pour terminer que les règles établies pour la formation et le nom des molécules ne sont valables que pour la chimie minérale. 8.2. Classification des substances minérales La manipulation 10 t'a permis de classer quelques substances minérales courantes dans la maison. D'après leurs formules et leurs propriétés, on peut classer les substances minérales en 4 grands groupes, que nous avons déjà rencontrés: les acides, les bases ou hydroxydes, les oxydes et les sels. 8.2.1. COMMENT SE FORMENT LES OXYDES, LES ACIDES ET LES BASES ? Lors du chapitre 3, nous nous sommes basés sur les propriétés physiques des éléments pour les classer en métaux et non métaux. Nous avons vu que ce classement n’était pas parfait, chaque propriété présentant des exceptions. Intéressons-nous aux propriétés chimiques de deux éléments, l’un supposé « métal » (le magnésium) et l’autre supposé « non-métal » (le soufre) EXPERIENCE : on enflamme un morceau de magnésium en ruban au bout d’une tige métallique, puis on l’introduit dans un bocal en fermant le couvercle comme le montre le schéma ci-dessous. Morceau de magnésium eau 56 EXPERIENCE : on enflamme un peu de soufre en poudre dans une cuillère à combustion, puis on l’introduit dans un bocal en fermant le couvercle comme le montre le schéma ci-dessous. eau Morceau de soufre G-M Jacques
Lorsque la combustion est terminée, on agite le bocal, puis on teste l’acidité ou la basicité au moyen d’un indicateur coloré. Chlorure d’hydrogène (acide chlorhydrique) utilisé par exemple dans la fabrication du PVC dont on se sert pour fabriquer des canalisations Nitrate d’hydrogène (acide nitrique) utilisé pour la fabrication d’engrais, en métallurgie, dans les combustibles pour fusées 57 Lorsque la combustion est terminée, on agite le bocal, puis on puis on teste l’acidité ou la basicité au moyen d’un indicateur coloré. 1. Notez vos observations, traduisez sous forme d’équation chimique et tirez une conclusion générale de cette expérience. 8.2.2. LES ACIDES Les acides sont des substances piquantes (on peut goûter le vinaigre ou le jus de citron). Au contact des acides, le jus de chou rouge se colore en rouge et le méthyl-orange en rose. Dans notre vie courante, l'acidité d'un milieu peut avoir d'importantes conséquences sur son fonctionnement ou son développement : les pluies acides détruisent les forêts, tuent la vie dans les lacs et abîment les bâtiments. L'acidité du sol provoquée par des plantations excessives de résineux tue toute forme de vie dans le sol, empêche le phénomène de décomposition et rend le sol incultivable. Les parois de notre estomac sécrètent de l'acide chlorhydrique (appelé dans ce cas suc gastrique) qui permet la digestion des aliments. On sait depuis très longtemps que le vinaigre permet de conserver des aliments comme les oignons, car son acidité empêche le développement des bactéries et autres moisissures. On pourrait ainsi trouver mille autres exemples. 2. Voici quelques acides minéraux très courants indique leur formule chimique. Ensuite, classe-les en 2 groupes : Bromure d’hydrogène (acide bromhydrique) 3. Ecris ce que l’on peut dure de la formule chimique d’un acide. Phosphate d’hydrogène (acide phosphorique) utilisé dans la fabrication d’engrais, de détergents et du Coca-Cola: Sulfate d’hydrogène (acide sulfurique) très nombreuses utilisations dans les colorants, les engrais, la déshydratation des aliments en vue de les conserver G-M Jacques
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