Lei compausats quimics son de substàncias quimicas puras compausadas d'atòms d'au mens dos elements quimics diferents. Leis atòms que constituisson aqueleis assemblatges son liats entre elei per de liames quimics (ionics, covalents...). Coma substància pura, lei compausats quimics an de proprietats fisicoquimicas caracteristicas que permèton de leis identificar. Pòdon èsser transformats per reaccion quimica en d'autrei compausats quimics.
Lei compausats quimics son l'objècte de classificacions variadas. La pus modèrna es aquela dau Chemical Abstracts Service qu'atribuís un numerò d'identificacion unica a cada preparacion quimica. Pasmens, per de rasons de comoditat, d'autrei classificacions contunian d'èsser utilizadas. La pus importanta es aquela que diferencia lei substàncias organicas (compausats a basa de carbòni e d'idrogèn) e lei compausats inorganics (lo rèsta).
Definicion
Tota substància quimica constituïda de dos ò de plusors tipes d'atòms diferents (elements quimics) dins una proporcion estequiometrica fixa pòu èsser dich « compausat quimic ». Aquela proporcion es exprimida dins la formula quimica. L'aiga, substància facha de dos atòms d'idrogèn e d'un atòm d'oxigèn, a per exemple, la formula bruta H2O. De mai, aquelei compausats an una estructura quimica unica e definida qu'es mantenguda en plaça per una organizacion espaciala deis atòms que son liats entre elei per de liames quimics. Lei proprietats fisicquimicas d'aqueleis estructuras son caracteristicas e pòdon permetre l'identificacion d'un produch pur gràcias a la mesura de certanei paramètres. Per exemple, un ponch de fusion a 0 °C e un ponch d'ebulicion a 100 °C sota una pression de 1 atm son de proprietats pròprias a l'aiga. En causa d'aquela proporcion clarament definida, aquelei compausats pòdon èsser convertits, per reaccion quimica, per formar d'autrei compausats.
De règlas de nomenclatura son estadas definidas per lei societats de quimistas per identificar pus aisament lei diferents compausats. La principala, fòrça utilizada per lei substàncias organicas, es aquela de l'Union Internacioanala de Quimia Pura e Aplicada (IUPAC). Existís tanben lo numerò CAS, gerit per lo Chemical Abstracts Service, que permet de definir una numerò d'identificacion unic per cada produch o preparacion quimic.
Classificacions
Classificacion segon lo tipe de liame
La natura dau liame quimic que permet d'unic leis atòms d'un compausat es un premier critèri permetent de definir tres categorias principalas : lei liames ionics son de liames fòrts que resultan de la pèrda o dau gasanh d'un o de plusors electrons per un atòm. Dins lo cas d'una pèrda, l'atòm vèn un ion cargat positivament (cation) e dins lo cas contrari, vèn un ion cargat negativament (anion). Aqueu tipe de liame s'establís generalament quand i a una gròssa diferéncia d'electronegativitat entre lei dos atòms (mai de 1,7 sus l'escala de Pauling). lei liames covalents son de liames fòrts que resultat que partiment d'electrons per dos atòms afin de crear un pareu d'electrons liants. Aqueu tipe de liame s'establís generalament quand la diferéncia d'electronegativitat entre lei dos atòms es febla o moderada (mens de 1,7 sus l'escala de Pauling). lei liames metallics son de liames fòrts qu'asseguran la coesion dei metaus. En premiera aproximacion, leis electrons se desplaçan liurament entre lei cations que forman lo ret cristallin. lo liame covalent de coordenacion es un liame onte leis electrons permetent l'establiment dau liame vènon d'una entitat unica dicha ligand.
Compausats organics e inorganics
Fins a la sintèsi de l'urèa realizada per Friedrich Wöhler (1800-1882) en 1828, lei quimistas supausavan l'existéncia d'una separacion clara entre lei compausats presents dins leis organismes vivents e lo rèsta dei substàncias conegudas. Aquela teoria foguèt a l'origina dei tèrmes « quimia organica », que s'interessava a l'estudi dei compausats dau premier grop, e « quimia inorganica », cargada de la recèrca sus lo segond. Pasmens, lei trabalhs de Wöhler mostrèron lo caractèr erronèu d'aquela distincion, çò que durbiguèt la via a la recèrca sus lei compausats sintetics.
Se la separacion es uei considerada coma caduca per l'ensemble de la comunautat scientifica, es conservada per l'usatge. D'efiech, lei dos domenis son pauc mesclats dins leis aplicacions de la quimia modèrna. Per de rasons de simplificacion, l'ensenhament a tanben gardat la separacion.
Compausats naturaus, sintetics e artificiaus
Un autre distincion tradicionau de la quimia es basat sus l'origina dei compausats quimics e sus sa preséncia dins la natura : lei compausats naturaus son lei substàncias dirèctament eissidas d'un procès naturau. Per exemple, es lo cas de la vanillina qu'es extracha de la vanilha naturala. lei compausats sintetics son lei substàncias, presentas dins la natura, que son obtengudas per un procès quimic uman. Lei produchs naturaus e sintetics son identics e es impossible de lei diferenciarAquò es verai per un compausat unic. Pòu èsser faus dins lo cas d'una mescla de produchs car lei procès industriaus son sovent mens precís que lei procès naturaus.. Un exemple es la vanillina industriala. lei compausats artificiaus son lei substàncias produchas en laboratòri o per l'industria quimica qu'existisson pas dins la natura. Es lo cas d'un nombre important de medicaments.
Classificacion per estructura
Es possible de classar lei compausats per la natura de son estructura. Dins aqueu cas, son estudiats la preséncia de cicles, lo nombre d'atòms dins aquelei cicles, la preséncia de liames quimics dobles o triples, la preséncia de liames de coordenacion... Aqueleis observacions son importantas car permèton generalament d'identificar lei sites reactius dei compausats.
Classificacion per grops foncionaus
Aqueu tipe de classificacion es principalament utilizat en quimia organica ont es tradicionau. Pasmens, de còps, pòu s'observar en quimia inorganic onte de familhas de substàncias existisson tanben. D'exemples de grops foncionaus organics son donats dins lo tablèu aicí dessota :
Descripcion dei grops principaus de compausats organics
Idrocarburs
Leis idrocarburs son de compausats fachs d'atòms de carbòni e d'idrogèn. Son de natura variada e existís mai d'un sistèma de classament : leis idrocarburs saturats an una cadena carbonada unicament constituïda de liames quimics simples (alcans...). leis idrocarburs insaturats an una cadena carbonada amb au mens un liame doble o triple (alcèns, alcins, aromatics...). leis idrocarburs aciclics son fachs de brancas linearas. leis idrocarburs aliciclics an un cicle compausat de liames quimics simples (cicloexan...). leis idrocarburs aromatics (benzèn...). La màger part deis idrocarburs son d'origina naturala e son produchs per l'industria petroliera. Pasmens, existís de reaccions que permèton de preparar d'idrocarburs a partir d'autrei compausats organics e de catalizaires especiaus. Lei pus frequents son la reaccion de Wurtz, la reaccion de Wolff-Kishner e la reduccion de Clemmensen.
D'idrocarburs pòdon s'utilizar dirèctament coma combustible (metan, etan...), carburant (octan...) o solvent (benzèn...). D'autrei, generalament pus complèxs, pòdon servir de reactius dins de procès de sintèsi de moleculas sinteticas (medicaments...).
Alcòls
thumb|right|Representacion d'un alcòl.
Leis alcòls son de compausats organics que se caracterizan per la preséncia d'un grop –OH liat a un atòm de carbòni tetravalent. Lei règlas de nomenclatura li atribuisson lo sufix « -òl ». Se parla d'alcòl primari, segondari e terciari s'un, dos o tres radicaus son estacats a l'atòm de carbòni. Certaneis alcòls simples pòdon s'obtenir per la transformacion de sucres durant de reaccions de fermentacion. Lei pus complèxs son sintetizats per idratacion d'idrocarburs eissits dau rafinatge dau petròli.
Leis alcòls son de moleculas utilizadas dins mai d'una sintèsi organica. D'efiech, sei proprietats acidobasicas e nucleofilas permèton de realizar una gama larga de reaccions coma de substitucions nucleofilas (permetent de produrre d'idrocarburs alogenats), de reaccions de desidratacion (permet de produrre d'alcèns) e de reaccions d'esterificacion. Es tanben possible d'oxidar un alcòl per formar un acid carboxilic.
Etèrs
Leis etèrs son son de compausats organics de formula generala R–O–R' amb R e R' de grops alquil. Lei règlas de nomenclatura li atribuisson lo sufix « -il » qu'es apondut a la racina eissida dau nom de l'alcan correspondent. Dins lei condicions normalas de temperatura e de pression, leis etèrs son sovent de liquids volatils. Existís tres procès principaus per lei sintetizar a partir de reaccions sus d'alogenoalcans (sintèsi de Williamson ò substitucion nucleofila SN1 entre un alogenoalcan e un alcòl) o a partir de la desidratacion d'un alcòl.
La polarizacion dau liame quimic C–O e lei doblets non liants sus l'atòm d'oxigèn dònan una reactivitat importanta ais etèrs que son sovent considerats coma de substàncias instablas : la rompedura dau liame C–O es obtenguda en preséncia d'un compausat permetent d'estabilizar lo grop R–O–. Per exemple, es lo cas d'un alogenoalcan. Aquela dificultat – relativa – per obtenir la partença dau grop R–O permet d'utilizar la fabricacion d'etèrs per protegir de foncions alcòl. lei doblets de l'atòm d'oxigèn e lor reactivitat permèton l'aparicion de proprietats de basa de Brønsted e de Lewis.
Aldeïds
Leis aldeïds son una familha de compausats organics, de formula generala R–C(H)=O, que son de derivats d'alcòls. La nomenclatura li dònan lo sufix « -al » que remplaça lo sufix « -òl » de l'alcòl d'origina. Son obtenguts per oxidacion d'alcòls primaris. Dins l'industria, l'oxidant principau es lo dioxigèn e l'usatge de catalisaires es necessari. Un caufatge entre 400 e 600 °C es requist. En laboratòri, se pòdon utilizar d'oxidants « doç » que permèton de melhorar lo mestritge de la sintèsi (dicromat de potassi, reactiu de Sarett...).
Es egalament possible d'obtenir d'aldeïds a partir d'alcèns segon dos autrei procès : lo procès oxo permet de tractar d'alcèns, en preséncia de monoxid de carbòni, per obtenir d'aldeïds amb una cadena principala de 3 a 19 atòms de carbòni. Una aumentacion de la pression (10 a 100 bars), de la temperatura (40 a 200 °C) e un catalizaire son necessaris. lo procès d'ozonolisi qu'es basat sus la reaccion d'alcèns e d'ozòn en preséncia d'un reductor coma lo dimetilsulfur.
Leis aldeïds son de substàncias importantas en sintèsi organica. Son implicats dins l'acetalisacion (produccion d'un diòl), dins una reaccion amb un reactiu de Grignard (obtencion d'un alcòl segondari), dins la reaccion de Wittig (transformacion d'una liason C=O en C=C) e dins de reaccions de reduccion coma la reduccion de Clemmensen o la reduccion de Wolff-Kishner.
Cetonas
Lei cetonas son un grop de substàncias organicas, de formula generala R–CO—R', que son de derivats d'alcòls. Lei règlas de nomenclatura li atribuisson lo sufix « -ona » que remplaça lo sufix « -òl » de l'alcòl d'origina. Son obtengudas per oxidacion d'un alcòl segondari. Dins l'industria, s'utiliza lo dioxigèn, de procès de desidrogenacion catalitica o lo procès de Wacker-Hœchst. De caufatges e de catalizaires son totjorn necessaris. En laboratòri, de metòdes pus doç pòdon èsser més en òbra coma l'oxidacion per lo dicromat de potassi, per lo reactiu de Jones o per lo reactiu de Sarett. Es egalament possible de sintetizar de cetonas gràcias a l'ozonolisi d'alcèns (en utilizant un reductor), a l'idrolisi d'alcins en preséncia d'un catalizaire a basa de mercuri o a la reaccion de Friedel-Crafts sus un compausat aromatic.
Lei cetonas son d'intermediaris de sintèsi utils car pòdon participar a un nombre fòrça important de reaccions : l'acetalisacion amb dos alcòls per produrre un diòl. la reaccion amb un reactiu de Grignard per formar un ion alcoolat terciari.