Créer et reproduire des espèces chimiques Extraire

Créer et reproduire des espèces chimiques
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Synthèse de groupes caractéristiques :
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Oxydations : alcool primaire = aldéhyde, alcool secondaire = cétone, aldéhyde = acide
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carboxylique
Estérification : acide carboxylique + alcool = eau + ester
Hydrolyse : eau + ester = acide carboxylique + alcool
Saponification : ester + ion hydroxyde = ion carboxylate + alcool
Synthèse d’un amide : acide carboxylique + amine = amide + eau
Montages de synthèse :
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Le chauffage à reflux : plus rapide et sans perte de matière
La distillation fractionnée : permet de séparer deux liquides miscibles
Techniques de purification :
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Séchage d’une phase organique liquide avec un desséchant solide
Cristallisation en refroidissant le ballon puis en filtrant
Rendements et contrôle d’une synthèse :
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Rendement
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Pour augmenter le rendement : hausse de la température, utilisation d’un catalyseur,
on met un réactif en excès, utilisation d’espèces plus réactives, suppression d’un des
produits
:
=
Extraire et identifier des espèces chimiques
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Relations structure-propriété :
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Une molécule est polaire si les barycentres des charges positives et négatives sont
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confondus
Un composé ionique ou polaire est soluble dans les solvants polaires
Un composé apolaire est soluble dans les solvants apolaires et peu dans les solvants
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polaires
Plus la chaîne carbonée d’un composé amphiphile est courte, plus il est soluble dans les
solvants polaires
Techniques de séparation et d’extraction :
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La décantation pour séparer des liquides non miscibles
L’extraction liquide-liquide pour faire passer un composé d’un solvant à un autre
La filtration sur Büchner pour séparer un liquide et un solide
L’hydrodistillation pour séparer des espèces liquides contenues dans un mélange aqueux
Techniques d’identification :
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A l’aide de la température d’ébullition lors d’une hydrodistillation
A l’aide de la température de fusion mesuré à l’aide d’un banc de Köfler
Par chromatographie sur colonne ou sur couche mince
Effectuer des contrôles de qualité
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Dosage par étalonnage :
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Lors d’un dosage par étalonnage, on compare la solution contenant l’espèce à doser à
d’autre solutions de
concentrations connues, appelées solution étalon
Par spectrophotométrie : l’absorbance A est proportionnelle à la concentration
Par conductimétrie : la conductance G et la conductivité sont proportionnelles à la
concentration
Dosage par titrage :
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La réaction de titrage doit être rapide, totale et unique
A l’équivalence, les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques = ils sont tous
les deux limitant
Lors d’un dosage direct, on dose une espèce A dont on connaît le volume par une espèce
B dont on connaît la
concentration
Lors d’un dosage indirect, on dose une espèce A dont on connaît le volume par une
espèce B en excès puis on
calcule la quantité de B restante avec un autre dosage. En connaissant la quantité de B
introduite et celle
restante, on peut alors connaître la quantité de A. On peut aussi calculer la quantité d’un
des produits formé lors
du premier dosage. Connaissant la quantité initiale de B, on peut retrouver celle de A.
Pourquoi dosage indirect : aucune espèce colorée, l’espèce colorée est un produit, la
réaction n’est pas rapide
Réactions de titrage :
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Oxydoréduction : généralement dosage colorimétrique
Acido-basique : suivi pH-métrique, conductimétrique ou colorimétrique
Précipitation : formation d’un solide, suivi colorimétrique
Complexation : formation d’un édifice polyatomique composé d’un élément central et de
ligands qui lui sont liés, suivi colorimétrique
Élaborer un produit de consommation
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L’hydrométallurgie, du minerai au métal :
Lixiviation : On utilise un solvant afin de dissoudre les métaux, sous forme d’oxydes dans les
minerais, en ions.
Il faut ensuite éliminer les impuretés métalliques non désirées grâce à des réactions de
précipitations et de dissolutions sélectives.
On réalise ensuite une électrolyse afin d’obtenir un dépôt de métal pur.
Électrolyse et obtention d’un métal :
L’électrolyse permet de purifier les métaux. Par exemple, on dispose une électrode de cuivre
impure au pôle + du générateur, il s’y produit une oxydation du cuivre. Le cuivre solide se
dépose à la cathode et les autres oxydes métalliques se déposent sous forme solide au fond de
l’électrolyseur. On nomme ce procédé une électrolyse à anode soluble.
L’électrolyse permet de protéger contre la corrosion en recouvrant les métaux d’un dépôt de
zinc : c’est un électrozingage.
L’électrolyse permet d’embellir des objets par des dépôts métalliques d’or, d’argent ou de
chrome… C’est la galvanisation.
L’électrolyse permet de récupérer des métaux souvent polluants présents sous forme ionique
dans les effluents liquides (comme l’étain).
Formulation et médicament :
Les médicaments sont constitués d’un principe actif : la molécule qui va permettre de soigner et
d’excipients : des molécules qui n’ont pas d’action thérapeutique. Les excipients facilitent
cependant l’absorption du principe actif et permet la mise en forme du médicament.
On nomme forme galénique la formulation d’un médicament : cachet, gélule, sirop, poudre…
Les additifs alimentaires :
Les additifs alimentaires regroupent quatre familles d’additifs : les colorants (de E100 à E180),
les conservateurs (de E200 à E299) qui empêchent par exemple le développement des
bactéries, les antioxydants (de E300 à E337) qui évitent la dégradation des aliments par
oxydation et les agents de texture (de E338 à E483).
Les emballages alimentaires :
Les emballages protègent le produit (des altérations dues aux réactions chimiques, des chocs,
de la lumière) et ils servent de support aux informations destinés au
consommateur (composition, dangers, précautions d’utilisation, …).
Ils utilisent différentes matériaux comme le carton, le verre et les plastiques. Ces plastiques sont
la plupart du temps des polymères comme le polyéthylène téréphtalate (pour les bouteilles
d’eau gazeuse), le polychlorure de vinyle (pour les bouteilles d’eau non gazeuse), le
polyéthylène haute densité (pour les sacs à provisions), le polyéthylène basse densité (pour les
films plastiques), le polypropylène (pour les bouchons, les sacs de bonbons et de chips, les
récipients alimentaires) et le polystyrène (pour les pots de yaourts et les barquettes).