QCM N° 14 Synthèse d'espèces chimiques.

QCM N° 14

Synthèse

d'espèces chimiques

Cours

 

 
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QCM N° 14

Synthèse d'une espèce chimique.

AIDE

Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

R

1

Lors d’une synthèse

chimique :

Un seul

réactif peut

être présent

Il peut se

former

plusieurs

produits

Il se forme

une seule

espèce chimique

AB

2

Lorsqu’on chauffe à

reflux un mélange

réactionnel :

La

transformation

est accélérée

Les vapeurs

formées se

condensent

Un calalyseur

est nécessaire

AB

3

Pour accélérer une

réaction chimique :

On peut

ajouter un

catalyseur

On peut

chauffer le

mélange

réactionnel

On doit

condenser

les vapeurs

formées

AB

4

Le schéma du montage

à reflux peut être :

 réponse A

 réponse B

 réponse C

A

5

Dans un réfrigérant à eau :

L’eau circule

de bas

en haut

L’eau circule

de haut

en bas

Le sens

de circulation

de l’eau est

indifférent

A

6

À la fin de la synthèse,

l’espèce chimique obtenue :

Est

toujours

pure

Peut être

mélangée à

d’autres espèces

Est extraite

du mélange

réactionnel

BC

7

Pour isoler l’espèce chimique

synthétisée, on effectue :

Une

séparation

Une

identification

Une

chromatographie

sur couche mince

A

8

Pour récupérer une espèce

chimique solide, on effectue :

Une

décantation

Une

filtration

Une

hydrodistillation

B

9

La chromatographie

ci-dessous permet

d’affirmer que :

 CCM

L’un des

réactifs est

encore présent

dans la solution

de produit

obtenu

Des impuretés

sont présentes

dans le

produit

synthétisé

Le produit

synthétisé

est pur

B

10

Par rapport au chauffage

classique, le montage à

reflux permet :

D’augmenter

la température

d’ébullition du

milieu réactionnel

De ne pas

répandre dans

l’atmosphère

les vapeurs

formées

De purifier

les espèces

formées

B

11

Dans ce même montage

à reflux, le réfrigérant à

eau permet :

D’éliminer

les impuretés

D’abaisser

la température

du mélange à

l’intérieur du

ballon

De condenser

les vapeurs

formées

C

12

Après une synthèse, on réalise

parfois une chromatographie

sur couche mince.

Cette technique permet :

De purifier

le produit

synthétisé

De vérifier

la présence

et la pureté

de l’espèce

synthétisée

D’isoler

l’espèce s

ynthétisée du

mélange

réactionnel

B

13

Après la synthèse de l’acétate

d’isoamyle à partir de l’alcool

isoamylique, on réalise une

chromatographie sur couche

mince. On dépose :

En C, de l’acétate d’isoamyle

pur

En A, de l’alcool isoamylique

En S, le produit synthétisé

En F, un sucre, le fructose

En B, un extrait de banane.

Après élution et révélation,

on obtient le

chromatogramme suivant :

CCM 

Le produit

synthétisé

contient encore

de l’alcool

 isoamylique

 L’extrait de

 banane contient

du fructose

Le produit

synthétisé est

vraisemblablement

de l’acétate

d’isoamyle pur

BC

 Questionnaire a été réalisé avec Questy

Pour s'auto-évaluer 

 Essentiel :

  Le chauffage à reflux :

 chauffage à reflux
L'eau arrive (5), monte dans le réfrigérant, le remplit en sort (4)

-  Ce montage permet de maintenir le milieu réactionnel à une température constante, en l'occurrence pratiquement la température d'ébullition du solvant.

-  Les vapeurs sont condensées dans le réfrigérant et retournent à l'état liquide dans le ballon.

-  On évite ainsi la perte de matière.

-  Les réactifs et les produits restent dans le milieu réactionnel.

-  La présence du vallet est obligatoire.

Elle permet d’enlever le chauffe-ballon sans toucher au reste du montage (ballon et réfrigérant).

-  Ainsi, on peut rapidement refroidir le mélange réactionnel si un problème survient et (ou) lorsque la réaction est terminée.

-  Dans le réfrigérant, l’eau circule du bas vers le haut.

  À la fin de la synthèse, on refroidit le milieu réactionnel pour :

-  Des raisons de sécurité (pour éviter les brûlures)

-  Condenser les vapeurs éventuellement toxiques.

-  Faire précipiter le produit s’il est solide.

 

  Méthodes d’extraction :

  Filtration solide/liquide :

-  Filtration simple :

 Filtration simple

-  Filtration sous vide :

 Filtration sous vide

  Filtration solide/liquide :

-  Elle permet de séparer un solide d’un liquide dans lequel il est insoluble.

  Filtration solide/liquide :

-  Lors d’une extraction liquide/liquide :

-  L’espèce chimique à extraire est plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant de départ.

-  Et le solvant extracteur et le solvant de départ sont non miscibles.

  L’extraction liquide/liquide.

-  Lors d’une extraction liquide/liquide :

-  L’espèce chimique à extraire est plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant de départ.

-  Et le solvant extracteur et le solvant de départ sont non miscibles.

-  Pour extraire une espèce dissoute dans un solvant S1, on utilise un autre solvant S2, non miscible avec S1, dans lequel l’espèce chimique est nettement plus soluble.

-  L’extraction par un solvant consiste à dissoudre l’espèce chimique recherchée dans un solvant non miscible avec l’eau et à séparer les deux phases obtenues.

-  L’extraction par un solvant se réalise dans une ampoule à décanter.

-  Le choix du solvant dépend de l’espèce chimique recherchée.

-  Ampoule à décanter :

-  Expérience : extraction du diiode présent dans une solution.

extract ion du diiode 

ampoule à décanter : extraction du diiode

-  Lorsque deux liquides ne sont pas miscibles, le liquide qui surnage est celui dont la densité est la plus faible.

  Identification de l’espèce chimique synthétisée :

-  Il est nécessaire de vérifier la présence de l’espèce attendue ainsi que son degré de pureté.

-  La caractérisation de l’espèce chimique peut se faire grâce à ses propriétés physiques :

-  Aspect,

-  Solubilité,

-  Température d’ébullition, température de fusion (si l’espèce obtenue est à l’état solide),

-  Densité,

-  Indice de réfraction…

-  On peut effectuer une analyse comparative :

-  On peut réaliser une chromatographie sur couche mince (C.C.M) :

-  De l’espèce synthétique,

-  De l’espèce de référence,

-  D’un extrait naturel contenant la même espèce chimique.

-  Il faut ensuite comparer la position des différentes taches du chromatogramme obtenu.

 

Remarque : Une espèce chimique d’origine naturelle est identique à l’espèce chimique obtenue par synthèse.

Rien ne permet de les différencier.

  Étude du chromatogramme :

 CCM

-  Le produit synthétisé n’est pas pur.

-  On est en présence d’un mélange de deux espèces chimiques car on observe deux taches.

-  La première tache, du produit synthétisé, se situe au même niveau que celle du dépôt de l’espèce chimique A.

-  Le produit synthétisé contient bien l’espèce A.

-  Le produit synthétisé ne contient pas le réactif R.

-  Il n’y a pas de tache au même niveau que celle du dépôt du réactif R. 

CCM

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