Chapitre 7 La composition d`un médicament I
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La composition d’un médicament Chapitre 7 I- La notice d’un médicament II- Espèce chimiques corps purs et mélanges 1- Définition d’une espèce chimique Une espèce chimique est caractérisée par : - sa formule chimique - son aspect physique (couleur, forme liquide solide ou gazeuse), à la température et la pression ambiante - des grandeurs physiques (solubilité température d’ébullition Teb, de fusion Tf, masse volumique) Exemples : Espèce chimique Formule chimique Aspect physique 20°C pression P = 1 bar Teb Tf Dioxygène Eau Fer Ethanol Une espèce chimique est soit naturelle soit artificielle (créée par l’homme). 2- Corps purs simples, corps purs composés, mélange Un corps pur simple est composé d’un seul type d’espèce chimique Exemples : Nom du corps Formule chimique Nombre pur simple d’atomes Atome(s) constituants le corps pur simple 2 1 3 Un corps pur composé est constitué d’une seule espèce chimique mais qui peut contenir plusieurs éléments chimiques. Exemples : Nom du corps pur composé Formule chimique Nombre d’atomes Atome(s) constituants le corps pur simple Un mélange est un corps contenant plusieurs espèces chimiques différentes. Doc cours Chapitre 7 1 Exemple : la bauxite est mélange contenant plusieurs espèce chimique : de l’oxyde d’aluminium (Al2O3) et de l’oxyde de fer (Fe2O3) . C »est un minerai dont on extrait l’aluminium. 3- Eléments de sécurité Animation : élements de sécurité Certaines espèces chimiques présentent des dangers indiqués sur l’étiquette de leur flacon. http://www.ostralo.net/3_animations/swf/etiquette_securite.swf Etudier l’exemple 1’white spirit) de l’animation pour déterminer : - les risques encourus au cours de la manipulation de ce produit, - les consignes de sécurité à mettre en place. II- Caractéristiques physiques d’une espèce chimique 1- Solubilité La solubilité d’un corps dans un solvant de volume V correspond à la masse maximale m de corps pouvant être dissoute dans le solvant. La solubilité est notée s. Son unité est le gramme par litre (g.L -1) Exemples : Nom du corps Solubilité s (g.L-1) t= 0°C Sel Sucre Sulfate de cuivre La solubilité dépend de la température de la pression et du type de solvant. Exemples : Nom du corps Solubilité s (g.L-1) t= 0°C Solubilité s (g.L-1) t= ……°C Sel 2- Masse volumique http://www.spc.ac-aixmarseille.fr/phy_chi/Menu/Activites_pedagogiques/cap_exp/animations/masse_volume.html Animation : comment mesurer la masse volumique d’un solide ? La masse volumique p d’une espèce chimique est égale au rapport de sa masse m par le volume V qu’elle occupe : p = m/V Unité légale : le kg/m3 Exemples : Nom du corps Masse volumique kg.m-3 eau éthanol bois plomb Après avoir visionné la simulation suivante ; que peut-on en déduire ? http://cdesrosiers.ep.profweb.qc.ca/animation_flash/masse_vol1.swf 3- Densité La densité d d’un corps solide ou liquide est égale au rapport de sa masse volumique p sur celle de l’eau : d = p/p(eau) Comme tout rapport de même unité, la densité n’a pas d’unité. Exemples : Nom du corps Densité eau éthanol bois plomb http://phet.colorado.edu/en/simulation/density Doc cours Chapitre 7 2 4- Températures d ébullition Teb et de fusion Tf La matière peut se trouver sous trois états : liquide solide et gazeux. La température de fusion d’un corps et la température ou le corps passe de l’état solide à l’état liquide. La température d’ébullition d’un corps est la température ou le corps passe de l’état liquide à l’état gazeux. Ces 2 températures dépendent de la pression. Exemple:A une pression P = 1 bar l’éthanol à une température d’ébullition T(eb) = 79°C et de fusion de Tf = -117 °C. de -273 °C à -117 °C l’éthanol se trouve sous forme solide de -117 °C à 79°C l’éthanol se trouve sous forme liquide Pour une température supérieure à 79 °C l’éthanol se trouve sous forme gazeuse. III- Extraction d’espèces chimiques 1- Aspect historique Dès l’antiquité les hommes extraient des substances animales ou végétales : des colorants des médicaments des parfums. Historique des parfums utilisés par l’homme 2- Techniques d’extraction Pour extraire des substances des composés utiles on utilise 4 techniques : l’expression ou pressage qui est l’obtention de substances par pression (exemple presser le raisin pour obtenir un jus) la macération mettre une substance dans un solvant froid pour en extraire un de ces composés. Exemple : faire macérer de l’écorce de quinquina dans de l’eau pour en extraire de la quinine qui est un antipaludique. l’infusion : un solvant chaud est versée sur une plante pour en extraire un composé pendant une durée limitée. Exemple : infusion du thé ! la décoction ; la plante est mélangée au solvant puis chauffée pendant plusieurs minutes pour en retirer les substances actives. Exemple : décoction de queues de cerises pour soigner certaines affections. 3- Extraction par solvant solide/liquide L’espèce chique est placée dans un solvant pour en extraire un de ces composés. Ce composé doit être très soluble dans le solvant. Lorsque l’espèce à extraire est présente dans un solide l’extraction est réalisée par macération, infusion ou décoction. 4- Extraction liquide/liquide http://www.spc.ac-aixmarseille.fr/phy_chi/Menu/Activites_pedagogiques/cap_exp/animations/d ecantation.html Animation : extraction liquide-liquide, utiliser une ampoule à décanter http://itarride.chez-alice.fr/simul_anim/decantation_college.html http://www.intellego.fr/soutien-scolaire-2nde/aide-scolairechimie/animation-chimie-45-la-decantation-se-servir-d-uneampoule-a-decanter-/25329 Doc cours Chapitre 7 3 Après avoir visionné la simulation suivante, expliquer ce qu’ il se passe au niveau microscopique http://www.cea.fr/var/cea/storage/static/fr/jeunes/animation/aLaLoupe/extraction/liquide2.swf Généralement une première extraction est obtenue avec le solvant eau. La solution obtenue est appelée solution aqueuse. Or le soluté dissous dans le solvant est organique (il provient d’espèces vivantes. Il est généralement plus soluble dans un solvant organique que dans l’eau. On mélange à la solution aqueuse, un solvant organique dans une ampoule à décanter. Le soluté passe préférentiellement dans le solvant organique. On laisse décanter le mélange : la séparation s’effectue. On récupère le solvant organique, et on élimine la solution aqueuse. 5- Hydrodistillation http://www.lyc-valdedurance.ac-aix-marseille.fr/extra/simul_anim/hydrodistillation.swf http://dooblevey.chez.com/flash/hydro.swf http://www.edumedia-sciences.com/fr/a438-hydrodistillation Complèter le schéma ci-dessous : Sortie eau tiède thermomètre réfrigéra nt Ballon Eprouvette Mélange réactionnel graduée Entrée eau Chauffe ballon froide Pied élévateur Doc cours Chapitre 7 distillat Hydrodistillation 4 IV- Identification et séparation d’espèce chimique: la chromatographie sur couche mince 1- Principe Animation 1 Animation 2 Animation 3 http://www.spc.ac-aix-marseille.fr/phy_chi/Menu/Activites_pedagogiques/cap_exp/animations/ccm.swf http://dooblevey.chez.com/flash/C12AC.html http://www.geniebio.ac-aix-marseille.fr/biospip/spip.php?article209 Une fois la substance extraite il faut l’analyser pour en déterminer sa composition. La chromatographie sur couche mince permet de séparer puis d’identifier les espèces chimiques d’un mélange. 1. on trace sur une plaque feuille de papier généralement un trait à 1 cm du bord appelé ligne de dépôt. La plaque correspond à la phase stationnaire 2. On dépose sur le trait un e goutte de substance A à analyser et une ou plusieurs gouttes de substances connues notées B, C etc.. 3. On plonge la phase stationnaire dans un solvant appelé éluant ou phase mobile. 4. Le solvant monte par capillarité en entrainant les gouttes de substances. 5. Lorsque le solvant arrive à 1 cm du bord supérieur de la phase stationnaire on la sort et on la fait sécher. 6. On analyse le chromatogramme obtenu pour déterminer la composition de la tache inconnue. 2- Rapport frontal des taches La distance h parcourue entre la ligne de dépôt et la tache est caractéristique de l’espèce chimique. Le rapport entre la hauteur dont est montée la tache et la hauteur H dont est monté l’éluant est appelé le rapport frontal Rf de la tache : Rf = h (hauteur de la tache)/H (hauteur de l’éluant) Lorsque la tache de substance inconnue A migre et qu’elle se décompose en 2 taches , c’est qu’elle contient 2 espèces chimiques. Lorsque ces 2 espèces chimiques ont le même rapport frontal que les espèces chimiques B et C cela signifie que la substance A contient les espèces chimiques B et C. 3- Exemple A laide du logiciel créé par Mr Wilm on a réalisé la chromatographie d’un colorant vert. On obtient le chromatogramme suivant : Le colorant vert est constitué de deux espèces chimiques puisqu’il contient deux taches. Ces deux taches ont le même rapport frontal que les colorants E104 et E133. Par conséquent le colorant vert est un mélange de colorant E104 et E133. H : hauteur dont est monté l’éluant http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/cinquieme/chimie/miscibilite_liquides. htm Doc cours Chapitre 7 5
