Au programme de ce chapitre
- I. Les étapes d'un protocole de synthèse
- II. Les techniques expérimentales
- III. Le rendement d'une synthèse
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une synthèse organique consiste à fabriquer une espèce chimique à partir de réactifs choisis. Tout protocole comporte quatre étapes : la transformation des réactifs, l'isolement du produit brut, sa purification, puis l'analyse qui prouve son identité et sa pureté.
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Un exemple corrigé
Exemple traité Reprenons la synthèse de l'aspirine C₉H₈O₄ (M = 180,0 g·mol⁻¹) à partir de l'acide salicylique C₇H₆O₃ (M = 138,0 g·mol⁻¹), l'anhydride étant en excès. L'équation impose une mole d'aspirine par mole d'acide salicylique.
n(acide salicylique) = 6,90 / 138,0 = 5,00 × 10⁻² mol, donc n(aspirine) attendue = 5,00 × 10⁻² mol et mthéo = 5,00 × 10⁻² × 180,0 = 9,00 g.
Après séchage, la masse obtenue est mexp = 6,85 g, soit n = 6,85 / 180,0 = 3,81 × 10⁻² mol.
η = 6,85 / 9,00 = 0,761, soit un rendement de 76,1 %.
n(acide salicylique) = 6,90 / 138,0 = 5,00 × 10⁻² mol, donc n(aspirine) attendue = 5,00 × 10⁻² mol et mthéo = 5,00 × 10⁻² × 180,0 = 9,00 g.
Après séchage, la masse obtenue est mexp = 6,85 g, soit n = 6,85 / 180,0 = 3,81 × 10⁻² mol.
η = 6,85 / 9,00 = 0,761, soit un rendement de 76,1 %.
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Le rendement est toujours inférieur ou égal à 100 % : des pertes et réactions incomplètes le réduisent.
Attention Sur un montage à reflux, l'eau doit toujours entrer par le bas du réfrigérant et sortir par le haut : à contre-courant, la condensation est complète et le réfrigérant se remplit. Ne jamais boucher le haut du réfrigérant : le système doit rester ouvert à l'air pour éviter toute surpression.
L'astuce du prof
Astuce. Retiens l'ordre des étapes : transformer → isoler → purifier → identifier ; chaque étape a son but.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Cite les grandes étapes d'une synthèse organique.
Voir la correction
Transformation (réaction), isolement du produit, purification, puis identification.
Exercice 2
Que vaut le rendement si on obtient 0,8 mol pour un maximum de 1 mol ?
Voir la correction
Rendement = 0,8 / 1 = 0,8 soit 80 %.