Cheminée au bioéthanol (20 min) :

1.  Combustion de l’éthanol dans l’air :

-  Une transformation est exothermique si le système chimique libère de l’énergie vers le milieu extérieur.

-  La combustion de l’éthanol dans l’air est exothermique (on se sert de cette réaction pour se chauffer).

2.  Équation de la réaction de combustion complète de l’éthanol.

 3.  Quantité minimale de dioxygène nécessaire pour brûler tout l’éthanol.

-  Le fonctionnement de la cheminée pendant une heure consomme

 8,5 mol d’éthanol.

-  n (C₂H₆O)  = 8,5 mol

-  La quantité d’éthanol qui réagit n (C₂H₆O) est égale au tiers de la quantité de dioxygène qui réagit n (O₂)

-  On écrit :

-   

-  On tire de ceci que :

-  n (O₂) = 3 n (C₂H₆O) = 3 × 8,5

-  n (O₂) ≈ 25,5 mol

-  n (O₂) ≈ 26 mol

4.  Volume de  dioxygène O₂ (g) et d’air :

a.  Volume de dioxygène consommé par une heure de fonctionnement de la cheminée.

-  1 mol de dioxygène O₂ (g) occupe un volume de

V_M = 24 L à 25 ° C :

-  V (O₂) = n (O₂) . V_M

-  V (O₂) ≈ 25,5 × 24

-  V (O₂) ≈ 6,12 × 10² L

-  V (O₂) ≈ 6,1 × 10² L

b.  Valeur du volume d’air correspondant.

-  L’air est un mélange gazeux, il est composé principalement

-  De diazote (78 %)

-  De dioxygène (21 %)

-  Il contient aussi les gaz suivants (total ≈ 1 %)

-  Volume d’air correspondant :

-   

c.  Installer ce type de cheminée dans une grande pièce bien ventilée :

-  La combustion de l’éthanol nécessite une grande quantité de dioxygène, donc d’air.

-  Il faut renouveler l’air de la pièce pour obtenir une combustion complète.

-  Il faut une grande pièce et il faut ventiler la pièce.

L’essence de wintergreen (20 min) :

1.  États physiques de l’acide salicylique et du méthanol :

-  À 25 ° C, le méthanol est à l’état liquide

(θ_fus = – 96 ° C et θ_éb = 65 ° C)

-  À 25 ° C, l’acide salicylique est à l’état solide

(θ_fus = 159 ° C et θ_éb = 211 ° C)

 2.  Nom de  chacune des quatre étape :

-  Étape 1 : Obtention des réactifs et préparation du mélange réactionnel.

-  Étape 2 : Réalisation de la réaction chimique

-  Étape 3 : Extraction du produit.

-  Étape 4 : Identification du produit.

3.  Le montage :

a.  Schéma légendé du chauffage à reflux.

 b.  Les avantages du chauffage à reflux :

-  Le chauffage à reflux permet :

-  De travailler à une température élevée,

-  D’accélérer la synthèse de l’espèce chimique,

-  D’éviter les pertes de réactifs et de produits.

4.  Étude du chromatogramme :

-  L’espèce synthétisée S  est une espèce pure.

- On observe une seule tache.

-  L’essence de wintergreen est un mélange.

- On observe trois taches sur le chromatogramme.

-  L’espèce synthétisée est identique à une des espèces chimiques présentes dans l’essence de wintergreen.

-  On observe que la tache du produit de synthèse est à la même hauteur que l’une des taches de l’essence de wintergreen.

-  Additif :

-  Pictogrammes :

-  Le méthanol ou alcool de bois que l'on peut retrouver dans les alcools frelatés.

-  Il provoque la cécité et la mort.

-  Le méthanol  est un alcool.

-  L’éthanol est un alcool (alcool éthylique).

-  C’est l’alcool que l'on retrouve dans les boissons alcoolisées.

-  Des petites quantités d'éthanol provoquent un état euphorique.

-  Des doses plus importantes dépriment gravement le système nerveux :

-  à consommer avec modération !

-  L’acide salicylique  est un acide carboxylique.

-  On prépare l'aspirine à partir de l'acide salicylique qui porte un groupement  – OH

(fixé sur le cycle benzénique) et peut, comme un alcool, subir une estérification.

-  Le Salicylate de méthyle est un ester (2-hydroxybenzoate de méthyle).