Montage N°1
Expériences illustrant les propriétés chimiques des alcools.
Note pour tous les montages: Les thèmes étant très large, il faut un fil conducteur. Le montage ne doit pas être une série
de manipulation sur un thème. Mais plutôt un ensemble cohérent se rapprochant plus d’une leçon effectuée devant une
classe. Il faut donc établir un plan précis et faire des expériences qui viendront montrer des propriétés.
Généralités sur les alcools: Un alcool est un composé organique dans lequel un hydroxyle -OH est fixé sur un atome de
carbone tétragonal. La formule générale d’un alcool est souvent notée R-OH.
Les différentes classes d’un alcool: L’alcool est dit
primaire, si le carbone fonctionnel est lié à un (ou zéro) atome de carbone;
secondaire, si le carbone fonctionnel est lié à deux atomes de carbone;
tertiaire, si le carbone fonctionnel est lié à trois atomes de carbone.
Introduction
I Détermination de la classe d’un alcool
manip: Test de Lucas. (SN 1)
matériel: 3 tubes à essais, Un erlenmeyer, 4 pipettes pasteur ; bec bunsen ; pince en bois
produits: HCl concentré ; ZnCl2 anhydre ; Butanol Iaire ; IIaire ; IIIaire
Dans cette manipulation on utilise la réactivité de la liaison C-O
Préparation du réactif (ne se conserve pas)
Dans un erlenmeyer, introduire 10 ml d’HCL concentré et une spatule de Chlorure de Zinc anhydre (ZnCl2) de façon à
saturer l’acide. Agiter ; décanter.
Répartir dans 3 tubes le réactif.
Ajouter dans le tube 1, 1ml d’alcool primaire: Il ne se passe rien
Ajouter dans le tube 2, 1ml d’alcool secondaire: Démixtion lente
Ajouter dans le tube 3, 1ml d’alcool tertiaire: Démixtion rapide, le chlorure d’alkyle se forme instantanément.
Ce test permet d’illustrer la substitution nucléophile du groupement OH d’un alcool par un anion chlorure et de
différencier les 3 classes d’alcools en comparant les vitesses d’halogénation des alcools tertiaires, secondaires et
primaires.
ROH + Cl- + H+ RCl + H2O
La formation du dérivé halogéné est détecté par suite de son insolubilité dans le milieu aqueux de départ. Cette
insolubilité peut être mise en évidence par une démixtion (apparition de deux phase) mais aussi par la présence d’une
émulsion dans le tube.
Avec les alcools tertiaires la démixtion est quasi immédiate
Avec les alcools secondaires elle est plus lente, il sera nécessaire de chauffer le tube afin de l’observer.
Avec les primaires elle est très lente, même un chauffage intensif ne la mettra pas en évidence. (Il ne faut pas hésiter à
chauffer longtemps).
Remarque:
1) ajouter l’alcool dans le réactif, et non l’inverse car le chlorure d’alkyle formé est soluble dans l’alcool, mais pas dans
le réactif.
2) Il faut utiliser du ZnCl2 anhydre (pulvérulent). En effet ZnCl2 est très hygroscopique et s’il est hydraté, les sites de
coordination seront occupés par l’eau et ne seront plus disponibles pour coordiner l’alcool.
a partir de ZnCl2 hydraté, il est possible de régénérer du ZnCl2 anhydre par chauffage sous la hotte dans un tube a essai.
Introduire le ZnCl2 hydraté et chauffer le tube avec précaution. Dans un premier temps le tube “ mousse ” par suite de
l’ébullition de l’eau. Quand la plus grande partie de l’eau est évaporé le ZnCl2 se solidifie. Prolonger le chauffage
jusqu’à fusion de ZnCl2 et jusqu’à ce qu’aucune bulle ne se forme plus à la surface du liquide. Verser le contenu dans
un mortier et piler le solide formé. Puis le transférer rapidement dans un flacon hermétique.
3) Attention aux produits volatiles inflammables. Une solution possible est de faire les tests en plongeant les tubes dans
un bécher contenant de l'eau bouillante préparée au préalable. Les réactions sont un peu plus longues mais cela a
l'avantage de manipuler en l'absence de flamme.