Objectifs: CH7:Synthèses d`espèces chimiques

CH7:Synthèses d'espèces chimiques (livre ch7 p96-111 )
Les exercices Tests ou " Vérifie tes connaissances " de chaque chapitre sont à
faire automatiquement sur le cahier de brouillon pendant toute l’année.
Noter dans le cahier de texte pour la séance prochaine
Lire Documents pages 104-105 et fiche méthode page 101.
Cahier de brouillon :exercices tests de 1 à 8 p106 ( solutions p251 ).
Pour la séance prochaine: Cahier d’exercices N°: 12,13 ,16 p107-108.
Et pour la séance qui suit:19,20, 21 et 22 p108-109.
Objectifs:
* Réaliser la synthèse d’espèces chimiques existant dans la nature.
*Réaliser la synthèse d’espèces chimiques n’existant pas dans la nature.
* Connaître l’impact du développement de la chimie sur les conditions
de vie des êtres humains
I) Les substances de synthèses.
A) Les substances naturelles: elles existent dans la nature ( Latex
de l'hévéa, sucre de la betterave...).leur molécule existe dans la nature
B) Les substances de synthèse: elles sont obtenues par réaction
chimique leur molécule existe dans la nature.
Les substances de synthèse sont identiques aux substances
naturelles. Pénicilline, des arômes ( banane, colorants alimentaires
( E124:rouge cochenille ).
C) Substances artificielles( de synthèse): leur molécule n'existe
pas dans la nature ( savon, Nylon , matières plastiques...).
Activité1.
Comment réaliser la synthèse de l'arôme de banane ?
1.Proposer un protocole expérimental.
2.Faire un schéma de l'expérimentation.
3.Décrire les réactifs ( avant la réaction ).
4.Décrire les produits ( après la réaction ).
5.Écrire le bilan littéral de la transformation.
6.Écrire l'équation bilan de la transformation.
II) Synthèse d'une espèce chimique existant dans la nature
A) Arôme de banane: l'acétate d'isoamyle.
B) Protocole expérimental.
On fait réagir 5mL d’acide acétique dont la molécule est
constituée de deux atomes de Carbone, quatre atomes
d’Hydrogène et deux atomes d’Oxygène .
avec 5mL d’alcool isoamylique dont la molécule est constituée
de cinq atomes de Carbone,douze atomes d’Hydrogène etEau
un atome d’Oxygène .
On ajoute de l’acide sulfurique,il aide la réaction il ne
participe pas à la réaction: c’est un CATALYSEUR}
Tube
creux
Bouchon
Ballon
Chauffe
ballon
Quelques minutes après l’odeur de banane se répand:
c’est l’acétate d’isoamyle { dont la molécule est constituée
de 7 atomes de Carbone, 14atomes d’Hydrogène et
Acide acétique C 2H 4O2
2 atomes d’Oxygène } mélangé avec de l’eau
Alcool isoamylique C5H12O
Quelques minutes après l’odeur de banane se répand:
c’est l’acétate d’isoamyle { dont la molécule est constituée
de 7 atomes de Carbone, 14atomes d’Hydrogène et
2 atomes d’Oxygène } mélangé avec de l’eau
Acide sulfurique
( 2H+ + SO4 2-)
C) Bilan et équation-bilan de la synthèse de l’arôme de banane.
1)B.R: Acide acétique + Alcool isoamylique
Acétate d’isoamyle + eau
2)E.B: C2H4O2 +
C77 H?14
C5H12O
14O22 + H2O
D) Conclusion. La synthèse d’espèces chimiques naturelles permet
d’abaisser le coût et d’augmenter la disponibilité.
Réponse aux questions de l’activité1.
1. Au départ, le tube à essai contient de l’acide acétique, de l’alcool isoamylique et de l’acide
sulfurique.Son contenu est incolore.
2. L’odeur qui se dégage ressemble à celle de la banane.
3. Après l’avoir versé dans l’eau salée, le produit odorant se trouve dans la phase
supérieure. Il est d’aspect huileux, de couleur jaunâtre.
4. Une transformation chimique a eu lieu car un produit nouveau s’est formé : il est mis en
évidence par son odeur caractéristique de banane et par son aspect.
5. Le produit formé doit être extrait afin de le purifier : il doit être séparé des réactifs en
excès et de l’eau formée.
6. Les réactifs de cette transformation sont l’acide acétique et l’alcool isoamylique.
Le produit principal est l’arôme de banane.
7. Pour réaliser la synthèse de l’arôme de banane, il faut faire réagir de l’acide acétique et
de l’alcool isoamylique en présence d’acide sulfurique concentré. Un léger chauffage facilite
la synthèse.
Activité2.
Comment fabriquer un savon ?
1.Proposer un protocole expérimental.
2.Faire un schéma de l'expérimentation.
3.Décrire les réactifs ( avant la réaction ).
4.Décrire les produits ( après la réaction ).
5.Écrire le bilan littéral de la transformation.
III) Synthèse d'une espèce chimique n'existant pas dans la nature
A) Protocole expérimental de la fabrication d'un savon.
Tube
creux
Résidu solide
Bouchon
"le savon"
Papier filtre
Ballon
Entonnoir
Chauffe
ballon
Eau
Erlenmeyer
Quelques
minutes après
Huile
Soude concentrée
Alcool à 90°
B) Bilan littéral de la transformation chimique.
Huile
+
soude
Savon
+
autres produits
La réaction est une ESTERIFICATION ou une SAPONIFICATION.
C) Conclusion. La synthèse d’espèces chimiques n’existant pas dans
la nature ( savon, matières plastiques, nylon…) permet d’améliorer
les conditions de vie .
Réponses aux questions de l’activité2.
1. Au départ, l’erlenmeyer contient de l’huile, de la soude très concentrée et de l’alcool à 90°. Le
mélange se présente sous deux phases : la phase supérieure, qui contient l’huile.
2. Lors de la réalisation de la synthèse, l’aspect du contenu de l’erlenmeyer change de couleur : il
devient jaunâtre.
3. Après l’avoir versé dans l’eau salée, des morceaux de savon surnagent. Il apparaît sous forme
de solide jaunâtre.
4. Le savon n’est pas soluble dans l’eau salée car il précipite quand on verse le contenu de
l’erlenmeyer dans l’eau salée.
5. Une transformation chimique a eu lieu car un produit nouveau s’est formé : il est mis en
évidence par son aspect solide et sa couleur jaune. De plus, on sent une légère odeur de savon
après son extraction.
6. Les réactifs de cette transformation sont la soude concentrée et l’huile. Le produit principal est
le savon.
7. Pour réaliser la fabrication du savon, il faut faire réagir de l’huile et de la soude concentrée, en
présence d’alcool à 90°. Un léger chauffage facilite la synthèse.
Activité3.
Comment fabriquer du nylon ?
1.Proposer un protocole expérimental.
2.Faire un schéma de l'expérimentation.
3.Décrire les réactifs ( avant la réaction ).
4.Décrire les produits ( après la réaction ).
5.Écrire le bilan littéral de la transformation.
IV) Les macromolécules; fabrication du nylon.( Vidéo)
A) Protocole expérimental de la fabrication du Nylon.
Agitateur
Fil de nylon
Chlorure de
sébaçoyle
Glaçons
Hexanediamine
Formation
de nylon
B) Bilan littéral de la transformation chimique.
Hexanediamine + chlorure de sébaçoyle
Nylon
+
autres produits
C) Conclusion. Le Nylon et les matières plastiques sont constituées
de chaînes de molécules appelées macromolécules.
Réponses aux questions de l’activité3.
1. Au départ, un des béchers contient de l’hexanediamine, l’autre bécher contient du
chlorure de sébaçoyle.
2. Le bécher, placé dans le bain de glace, contient le chlorure de sébaçoyle. On verse,
lentement, dans ce bécher, la solution d’hexanediamine.
3. Le produit se forme à la surface de séparation des deux liquides. Son aspect est celui
d’un voile solide incolore.
4. Après récupération, le produit est enroulé sur la tige de verre. Son aspect est celui
d’un fil blanchâtre.
5. Une transformation chimique a eu lieu car un produit nouveau s’est formé : il est mis
en évidence par son aspect solide fibreux et sa couleur blanche.
6. Les réactifs de cette transformation sont l’hexanediamine et le chlorure de
sébaçoyle. Le produit principal est le nylon.
7. Pour réaliser la fabrication du nylon, il faut faire réagir de l’hexanediamine et du
chlorure de sébaçoyle. Il est nécessaire de refroidir le mélange réactionnel afin d’éviter
des projections.