Au programme de ce chapitre
- I. Étapes d'une synthèse organique au laboratoire
- II. Contrôler la pureté d'un produit
- III. Rendement d'une synthèse et chimie éco-responsable
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Une synthèse organique se déroule en quatre étapes : la transformation (chauffage à reflux pour accélérer la réaction sans perte de matière par évaporation), le traitement du mélange réactionnel (extraction liquide-liquide pour isoler le produit, lavages pour éliminer les impuretés solubles, séchage sur un solide desséchant), la purification (recristallisation d'un solide, ou distillation d'un liquide) et l'identification/contrôle de pureté du produit obtenu.
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Un exemple corrigé
Exemple On synthétise de l'aspirine (acide acétylsalicylique, M = 180 g·mol⁻¹) à partir de m = 5,00 g d'acide salicylique (M = 138 g·mol⁻¹), en excès d'anhydride éthanoïque. n(acide salicylique) = 5,00/138 = 3,62 × 10⁻² mol ; comme la réaction est en proportions 1:1, la masse théorique d'aspirine est mthéorique = 3,62 × 10⁻² × 180 = 6,52 g. Si l'on récupère après purification mobtenue = 5,20 g, le rendement vaut η = 5,20/6,52 × 100 = 79,7 %.
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Le rendement est toujours ≤ 100 % : pertes et réactions incomplètes le réduisent.
Attention Deux espèces différentes peuvent avoir la même valeur de rapport frontal Rf avec un seul éluant : pour conclure avec certitude à l'identité de deux taches, il faut si possible confirmer avec un second éluant de polarité différente, ou coupler avec une autre méthode (spectroscopie, température de fusion).
L'astuce du prof
Astuce. Pour vérifier une synthèse : identifie le produit (point de fusion, CCM) et calcule le rendement.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Cite les étapes d'une synthèse chimique.
Voir la correction
Transformation (réaction), extraction/isolement, purification, identification.
Exercice 2
Que vaut le rendement si on obtient 0,6 mol pour un maximum de 1 mol ?
Voir la correction
0,6 / 1 = 60 %.