SYNTHESE ESPECES D CHIMIQUE

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1 SYNTHESE ESPECES D CHIMIQUE Dans le chapitre 4, nous avons abordé la notion de réaction chimique ; au cours d des réactifs sont consommés. Les atomes de ces réactifs sont réorganisés différemment former de nouveaux produits dans le milieu réactionnel. A titre d exemple, l équation-b combustion du propane 3H8 Cest donnée ci-dessous : en présence d un réactif, le dihydrogène, propane se transforme en deux produits, le dioxyde de carbone et l eau. Une synthèse chimique est un enchaînement de réactions chimiques permettant un produit voulu. Ces synthèses possèdentoujours un mode opératoire (ou protocole) énumérant les différentes étapes (agitation, chauffage du milieu réactionnel, filtration) qu être effectuées pour synthétiser le composé désiré. Ce protocole mentionne aussi le maté les quantités de réactifs à utiliser, les risques chimiques encourus et donc les règles de sé respecter. Au cours d une réaction chimique, les atomes des réactifs se réorganisent pour form produits et ne disparaissent donc pas. Il y a conservation des atomes : la masse des réa donc égale à la masse des produits. Ce principe est la conservation de la masse. Appliquons ce principe à un exemple : l éthanol contenu dans le vin se transforme, en présence de dioxygène, en acide éthanoïque et en. Cette réaction débute avec 21 grammes d éthanol ; à la fin de la réaction, 27,4 grammes d acide éthanoïque et 8,2 gram d eau sont récupérés. L équation-bilan de cette réaction chimique est donnée ci-dessous :

2 A partir de ces données, il est possible de calculer, grâce à la conservation de la ma masse de dioxygène qui a été consommée. D après la conservation de la masse, la masse d acide éthanoïque récupérée à la fin de réaction est égale à la masse d éthanol et de dio introduite initialement. On a donc 14,6 grammes d ont donc été consommés au cours de cette réaction chimique. Grâce aux progrès de la chimie, il est maintenant possible de synthétiser en labo des espèces chimiques. Celles-ci sont appelées substances de synthèse (ou substances synthétiques) et peuvent se classer en deux catégories : Les substances synthétiques naturelles : ces molécules sont des copies c de molécules existant déjà dans la nature. Les substances synthétiques artificielles : ces molécule sont inventées par l homme et n existent pas à l état naturel. I. SYNTHESE ESPECES D CHIMIQUES EXISTANT DANS NATURE Les substances naturelles sont des substances qui existent dans la nature. L hom n intervient pas dans leur fabrication. Elles peuvent être d origine : Minérale : ces substances sont extraites généralement des mines ou de la roche (ex uranium, aluminium, fer).

3 Végétale : ces espèces sont extraites des plantes, des arbres (ex : le caoutchouc e extrait de la sève de l hévéa) Animale : ces substances sont extraites des insectes, des mammifères (ex : quelq médicaments ont été synthétisés en s inspirant de mammifères marins) A l état naturel, ces substances naturelles existent sous forme de corps purs ou sous for mélange avec d autres molécules. Ces substances naturelles peuvent posséder une propriété particulière, comme un a (vanille) ou encore des propriétés thérapeutiques (l aspirine peut être extraite naturellem l écorce d un saule). Ces substances sont présentes dans de très faibles quantités à l état c est pourquoi, l homme a eu l idée de les reproduire au laboratoire. Ces substances sont substances de synthèse naturelles (ou substancesynthétiques naturelles). Ces dernières possèdent les mêmes propriétés que les substances naturelles (goût, odeur, propriétés thérapeutiques ). A titre d exemple, le dioxyde de carbone est présent naturellement de combustion de l éthane, en présence de dioxygène, produit du dioxyde de carbone synthé Dans les deux cas, c est la même molécule synthétisée. Seule la méthode de production ( ou synthétique) est différente. La synthèse de substances naturelles permet d abaisser les coûts de production, de d importantes quantités de produit en peu de temps et de préserver les ressources nature Comme exemple, choisissons le taxol, un médicament contre le cancer qui est produit par espèce d ifs. Pour produire 2 kg de taxol pour une série d essais cliniques, il faudrait abatt arbres, ce qui serait très coûteux et conduirait à une déforestation. Dans la vie quotidienne, les substances naturelles synthétiques servent généraleme tant qu arômes (bonbons, parfums), médicaments ou colorants.

4 II. SYNTHESE ESPECES D CHIMIQUES EXISTANT N PAS DANS LA NATURE De nos jours, les chimistes sont capables de créer des molécules qui n existent pa nature : ce sont des substances de synthèse artificielles (ou substances synthétiques a Ces produits ont pour but d améliorer notre vie quotidienne. Peuvent être cités comme ex les cosmétiques (savon, shampoings), les matériaux (PVC), les textiles (nylon), les pestici Pour obtenir une molécule de synthèse, plusieurs étapes successives sont nécessair font appel à différentes techniques de laboratoire. Etudions le savon, préparé en trois étap à partir d huile et de soude. Cet exemple permet de montrer les techniques de synthèse l utilisées par les chimistes. 1 ère étape : Synthèse chimique Durant cette étape, les réactifs réagissent entre eux : la transformation chimique a Dans le cas du savon, l huile, mise en présence de la soude, se transforme en glycérol et Ce milieu réactionnel est mis à chauffer à ébullition et les vapeurs d eau sont condensées un réfrigérant pour éviter toutes pertes de matière. Le chauffage permet en effet d augme

5 vitesse de la réaction chimique, sans perte de réactif. 2 ème étape : Relargage Pour séparer le savon des autres produits du milieu réactionnel, la technique du rela est utilisée. Elle consiste à ajouter de l eau salée pour faire précipiter, dans la solution, (ou un autre produit de synthèse). Le savon, peu soluble dans l eau salée, se solidifie à la de l eau salée. 3 ème étape : Filtration La filtration est une technique qui permet de séparer un solide d un mélange liqu procédé est réalisé sous vide et le solide est récupéré grâce à un entonnoir Büchner, com

6 d une partie plate perforée qui laisse passer les liquides et non les produits solides. Seul, est ainsi récupéré dans l entonnoir Büchner et l eau salée passe dans l erlenmeyer. Autre méthode : La distillation permet de séparer le produit synthétisé du milieu réactio chauffant à ébullition pour le transformer en vapeurs. Ces dernières sont ensuite condens grâce à un réfrigérant pour récupérer le produit voulu.

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