Collège · 3ᵉ · Chimie
Introduction à la chimie organique
Molécules carbonées, hydrocarbures, groupes caractéristiques
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Exercice 1 — Trois modèles moléculaires
/ 4 pts- Inventaire des boules utilisées pour construire trois molécules.
Écris la formule brute de chaque molécule.Molécule Noires (C) Blanches (H) Rouges (O) Remarque A 3 8 0 une seule chaîne B 2 6 1 la rouge est en bout de chaîne, liée à une blanche C 2 4 2 les deux rouges sont sur le même carbone, l'une d'elles liée à une blanche - Donne la famille et le nom de chacune des trois molécules.
- Écris la formule semi-développée de B et vérifie la règle des valences pour chacun de ses atomes.
- Un élève affirme que C est « un alcool, puisqu'elle contient un groupe –OH ». Explique son erreur et indique ce que donne le papier pH plongé dans une solution de C.
Exercice 2 — État physique des alcanes
/ 4 pts
Écris la formule brute de l'octadécane et donne l'état physique de chaque alcane du tableau à 20 °C.Alcane Carbones T° de fusion (°C) T° d'ébullition (°C) méthane 1 −182 −162 propane 3 −188 −42 butane 4 −138 −0,5 pentane 5 −130 36 octane 8 −57 126 octadécane 18 28 316 - Comment évolue la température d'ébullition avec la longueur de la chaîne ? Propose une explication en termes de liens entre molécules.
- Une bouteille de butane est utilisée pour un réchaud, un soir de bivouac à −5 °C : le réchaud s'éteint alors que la bouteille n'est pas vide. Explique, et propose une solution en t'appuyant sur le tableau.
- Le propane est stocké liquide dans les citernes à température ambiante alors qu'il bout à −42 °C. Quel paramètre physique permet cela ? Que se passe-t-il à l'ouverture de la vanne ?
Exercice 3 — Le réchaud à alcool
/ 4 pts- Un réchaud de randonnée brûle de l'éthanol C2H6O. Écris et équilibre l'équation de sa combustion complète, puis vérifie la conservation des atomes.
- Données : 46 g d'éthanol + 96 g de dioxygène → 88 g de dioxyde de carbone + 54 g d'eau. Le réservoir contient 0,50 L d'éthanol (masse volumique 0,79 kg/L). Calcule la masse d'éthanol, puis la masse de CO2 produite par la combustion de tout le réservoir.
- Le pouvoir calorifique de l'éthanol est de 27 MJ/kg. Quelle énergie libère le réservoir ? Quelle masse d'eau peut-on porter de 10 °C à 100 °C si 40 % de cette énergie est transmise à l'eau ? ( ΔT, J/(kg·°C)).
- Dans une tente fermée, la flamme du réchaud devient jaune et fuligineuse. Écris l'équation de la combustion incomplète qui donne du monoxyde de carbone (C2H6O + … O2 → … CO + … H2O) et explique le danger.
Exercice 4 — Étiquette d'un vinaigre
/ 4 pts
L'acidité 8 % signifie 8 g d'acide éthanoïque pour 100 g de vinaigre. Écris la formule semi-développée de l'acide éthanoïque, entoure (nomme) son groupe caractéristique et donne sa formule brute.Vinaigre blanc — étiquette Acidité 8 % Volume 75 cL Masse volumique 1,0 g/mL pH mesuré 2,4 - Calcule la masse de vinaigre dans la bouteille puis la masse d'acide éthanoïque qu'elle contient.
- Pour détartrer une bouilloire, on mélange 200 mL de vinaigre et 600 mL d'eau. Quelle est l'acidité (en %) du mélange ? Le pH du mélange est-il inférieur, égal ou supérieur à 2,4 ? Justifie.
- Le tartre est du calcaire CaCO3. Le vinaigre le dissout selon : CaCO3 + 2 CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2. Quelle observation montre que la réaction a lieu ? Vérifie la conservation des atomes de carbone et d'oxygène.
Exercice 5 — Trier et recycler les plastiques
/ 4 pts
Explique ce qu'est un polymère et écris, sous forme de chaîne, ce que devient l'éthène dans le polyéthylène.Code Plastique Monomère Exemple d'objet Taux de recyclage en France 1 PET dérivé du pétrole bouteille d'eau 55 % 2 PEHD éthène C2H4 flacon de lessive 50 % 3 PVC chloroéthène C2H3Cl tuyau < 5 % 6 PS styrène C8H8 barquette < 5 % - Vérifie la règle des valences dans le chloroéthène CH2=CHCl (le chlore forme une liaison). Pourquoi la combustion du PVC est-elle plus dangereuse que celle du polyéthylène ?
- Une commune collecte 120 t de bouteilles en PET par an. Calcule la masse recyclée et la masse qui ne l'est pas. Une bouteille pèse 30 g : à combien de bouteilles non recyclées cela correspond-il ?
- Le polyéthylène est un hydrocarbure ; sa combustion complète rejette 3,1 kg de CO2 par kg. Le polystyrène en rejette 3,4 kg par kg. Propose une explication à cette différence en comparant les monomères, puis cite deux solutions pour réduire l'impact des plastiques.
Ce contrôle de chimie 3ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Introduction à la chimie organique » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Trois modèles moléculaires/ 4 pts
- Exercice 2 — État physique des alcanes/ 4 pts
- Exercice 3 — Le réchaud à alcool/ 4 pts
- Exercice 4 — Étiquette d'un vinaigre/ 4 pts
- Exercice 5 — Trier et recycler les plastiques/ 4 pts
Notions évaluées
Qu'est-ce que la chimie organique ?, Le carbone, un atome à quatre liaisons, Les hydrocarbures : alcanes et alcènes, Écrire une molécule organique, Alcools et acides carboxyliques, Brûler une molécule organique.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Introduction à la chimie organique » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de troisième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Introduction à la chimie organique » du programme officiel de chimie en troisième, soit Qu'est-ce que la chimie organique ?, Le carbone, un atome à quatre liaisons, Les hydrocarbures : alcanes et alcènes, Écrire une molécule organique.
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