Les étapes d'une synthèse chimique - Cours de Physique Chimie Seconde avec Maxicours - Lycée

01 49 08 38 00 - appel gratuit de 9h à 18h (hors week-end)

Les étapes d'une synthèse chimique

Objectifs :
Savoir identifier les 3 étapes d’une synthèse chimique. Comprendre ce qu’est un mode opératoire. Reconnaître un montage utilisé très souvent en chimie au laboratoire : Le montage du chauffage à reflux et reconnaître aussi du matériel utilisé pour le traitement de la synthèse : filtre Büchner et ampoule à décanter. Pouvoir identifier des produits grâce à différentes méthodes.
1. La transformation chimique : Des réactifs aux produits.
Pour synthétiser un produit, le chimiste a besoin de faire réagir des espèces chimiques entres elles. Ce sont les réactifs. Parfois, il doit même réaliser une succession de réactions chimiques avant d’aboutir au résultat souhaité. Lorsque les réactifs sont en contact, ils forment le mélange réactionnel.
a. Mise en oeuvre d'un mode opératoire ou protocole expérimental :
La synthèse d’une espèce chimique nécessite tout d’abord un mode opératoire détaillé qui doit décrire avec précision la façon de procéder pour réaliser une synthèse. Le mode opératoire doit comporter :
→ Le nom des réactifs à utiliser et les quantités de matière à mettre en réaction.
→ Le solvant.
→ Le type de synthèse : Synthèse à température ambiante ou plus élevée voire synthèse nécessitant un reflux. Certaines synthèses nécessitent une pression élevée ou un catalyseur.
→ Le temps de réaction.
→ Le traitement de la réaction pour isoler ensuite le produit désiré.
b. Exemple de technique souvent utilisée : Le chauffage à reflux.
Le chauffage à reflux permet, sous l’action de la chaleur, d’accélérer la formation du produit désiré. Ce montage comporte :
→ Un ballon rond.
→ Un réfrigérant (à eau ou à air) : il permet de condenser les vapeurs dégagées dans le mélange réactionnel (ce qui évite les pertes de matière) ;
→ de la pierre ponce est ajoutée au mélange afin d’assurer une température homogène à l’ensemble et une ébullition constante (On ajoute parfois au montage une agitation magnétique).






En fin de réaction, on récupère le mélange réactionnel : L’espèce chimique souhaitée est synthétisée. C’est le produit de synthèse. Malheureusement, il côtoie d’autres espèces (des excès de réactifs et d’autres produits de réaction). Il faut donc pouvoir l’isoler (relargage, extraction par solvant par exemple).
2. Les différents traitements possibles d'une synthèse
Lorsque la synthèse est terminée, il faut séparer et purifier le produit. Deux cas sont possibles :

→ Soit le produit est solide, alors il suffit de filtrer le mélange réactionnel sous vide en utilisant un filtre Büchner puis de le purifier :


→ Soit le produit est liquide et donc soluble dans le mélange réactionnel, alors il faut l’extraire. On ajoute au mélange réactionnel un solvant organique (éther par exemple) ou de l’eau acidifiée ou non. On obtient généralement 2 phases qu’il faut séparer grâce à une ampoule à décanter :


On récupère la phase qui contient le produit souhaité. C’est souvent la phase du dessus, c'est-à-dire la phase organique (phase la moins dense). La phase du dessous (phase la plus dense) étant souvent la phase aqueuse, est écartée. Il suffit ensuite d’évaporer le solvant organique pour obtenir le produit de synthèse et de le purifier.
3. L'identification de l'espèce chimique synthétisée
Après l’extraction du produit, il faut le caractériser grâce à ses propriétés physiques :
→ Sa température de fusion ou d’ébullition.
→ Sa solubilité.
→ Sa densité ou sa masse volumique.

Une chromatographie sur couche mince peut être réalisée pour vérifier d’une part si le produit obtenu est celui désiré (ceci se fait par comparaison avec le même produit de référence) et d’autre part pour vérifier la pureté du produit obtenu.
L'essentiel
Une synthèse chimique se fait en 3 étapes :
→ La transformation : il faut suivre un mode opératoire. Le montage le pus souvent utilisé est le montage à reflux.
→ Le traitement : Il se fait grâce à une filtration sur Büchner ou avec une ampoule à décanter
→ L’identification : Elle est réalisée grâce aux propriétés physiques du composé synthétisé.

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

Découvrez
Maxicours

Des profs en ligne

Géographie

Aidez votre enfant à réussir en mathématiques grâce à Maxicours

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17h à 20h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les 10 matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Une interface Parents