La synthèse d espèces chimiques. I. Synthèse d une espèce chimique présente dans la nature

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1 La synthèse d espèces chimiques Objectifs : I. Synthèse d une espèce chimique présente dans la nature 1) Les arômes de naturels Certaines..., végétales ou animales, possèdent des arômes spécifiques (banane, orange ). Ces arômes naturels sont des mélanges complexes d une molécule principale, responsable du gout et de l odeur et de plusieurs autres molécules. Il est très cher d extraire ces arômes, on les remplace aujourd hui bien souvent par des arômes de synthèse. 2) Les arômes de synthèse Un arôme de synthèse est obtenu par... Il est formé de la molécule principale de l arôme naturel, soit seule, soit en mélange simple. Cet arôme est moins cher qu un arôme naturel et on peut le produire souvent facilement et en grande quantité. 3) L arôme de banane Nous allons essayer ici de produire une nouvelle substance (de synthèse) Le matériel : Gants, lunettes, blouse, bêcher, tube à essai, appareil de chauffage, thermomètre, réfrigérant à air, bouchon, agitateur, ampoule à décanter. Eau salée, 3mL d acide acétique, 3mL d alcool isoamylique et 3 gouttes d acide sulfurique. Expérience : a. Prélever à l'aide d'une pipette compte-gouttes 1 ml d'alcool isoamylique. Verser dans un tube à essais. Prélever à l'aide d'une autre pipette 1 ml d'anhydride acétique. Verser dans le même tube à essais. Fermer avec un tube allonge (qui permettra la condensation des vapeurs).

2 b. Placer le tube au bain-marie 15 min. c. Remplir un verre à pied au 3/4 d'eau salé. Y verser le contenu du tube à essais, mélanger. Verser le contenu dans l ampoule à décanter. Récupérer la phase supérieure. d. Tremper le carré de papier et sentir. Attention : on ne respire jamais directement un produit. On doit d'abord l'aérer vers soi pour diluer le gaz dans l'air. Si le gaz est dangereux on évite ainsi d'en respirer beaucoup.

3 Conclusion : Le liquide qui surnage sent la banane Ce produit est un exhausteur de goût Il peut être utilisé pour parfumer certains médicaments, yaourts ou boissons Son nom usuel est : acétate d isoamyle. Autre possibilité utiliser un chauffage à reflux : Remarque : Ce montage est aussi utilisé pour la fabrication du savon.

4 II. Synthèse du savon Pour la fabrication du savon on utilise également le montage à reflux. Ce montage est très utilisé pour d'autre synthèse, vous en verrez en seconde. Matériel : -ballon -chauffe ballon -réfrigérant à eau -spatule -verre de montre -éprouvette -lunettes, blouse, gant (obligatoire) Substances : (exemple de quantité) -10g de soude -20 ml d huile d olive -20 ml éthanol (alcool à 90 ) Protocole : Mettre dans le ballon 10g de soude, 20 ml d huile d olive et 20 ml d alcool à 90 (éthanol). Faire chauffer le mélange pendant 15 minutes sur le chauffe ballon. Verser le mélange dans de l eau salée pour faire coaguler le savon. C est «relarguer»! Ensuite le filtrer avec un papier filtre dans un entonnoir et au dessus d une fiole. Mettre des morceaux restants dans le filtre dans un tube à essai puis le secouer pour vérifier si ça mousse. III. Synthèse d une espèce chimique n existant pas dans la nature 1) Les matières artificielles Après avoir synthétisé des espèces chimiques naturelles, l homme a créé de nouvelles molécules n existant pas dans la nature : ce sont des matières artificielles comme les matières plastiques ou les tissus tel le nylon. 2) Quelques tissus artificiels Les fibres artificielles dont les polyamides (ex : nylon), les polyesters (ex : tergal) et les acryliques (ex : dralon) sont apparues au XX e siècle concurrençant les fibres naturelle végétale (coton, lin, chanvre ) ou animale (laine, soie). Elles sont souvent issues du pétrole.

5 3) La synthèse du nylon 6-10 Le premier nylon (le 6-6) a été créé aux USA en 1938 par l équipe du chimiste Wallace Carothers. Pour fabriquer le nylon 6-10, on fait réagir le chlorure de sébaçoyle avec l hexaméthyléne diamine. Les deux liquides utilisés ne sont pas miscibles : on distingue donc deux phases dans le bécher. La transformation chimique se produit à la surface de séparation des deux liquides, là ou les deux réactifs sont en contact. Un film translucide de nylon se forme, que l on tire à l aide d une pince pour en faire un fil. Le nylon est formé de très longues molécules, appelées macromolécules. Elles résultent d une réaction de polymérisation. Chaque macromolécule peut être formée de plus de mille atomes! Le nylon est une espèce chimique artificielle constituée de molécules que l on ne trouve pas dans la nature. IV. L utilisation des matières de synthèse.

6 Voici plusieurs domaines ou les produits de synthèse sont largement utilisés : Les médicaments Au départ à base de plantes, les médicaments on connu une évolution considérable dés le 19 e siècle avec la mise au point de nouvelles molécules. Ex : en 1899 l acide acétylsalicylique, l aspirine. Les matières plastiques C est en 1870, que deux américains, élaborent la première matière plastique artificielle, le celluloïd. (Pour remplacer l ivoire, frappé d embargo lors de la guerre de sécession, dans la fabrication des boules de billard) C est au 20 e siècle que des nouvelles macromolécules voient le jour : Polyéthylène (sac plastique) Polystyrène Polychlorure de vinyle (PVC) Ces matières plastiques ont pris une très grande importance dans nos vies quotidiennes. Le sport On retrouve ces matériaux dans deux domaines : L équipement, ex : les perches (en fibre de verre et de carbone), les skis (en résine d époxy), les balles de tennis (élastomère), les piste d athlétisme (résine polyuréthane) etc. Les vêtements, ex : l élasthanne, le lycra, le gore-tex etc. textiles plus confortables, plus légers, élastiques et absorbant la transpiration. Ils contribuent à améliorer les performances. Les savons et les détergents Les premiers savons connus datent de l Egypte ancienne. C est en 1823, qu un chimiste français (Chevreul), explique la «saponification», c'est-à-dire la réaction chimique permettant de fabriquer du savon en faisant réagir à chaud de la soude concentrée (produit basique et très corrosif) sur de l huile. Les shampoings, gels douche et détergents divers, dont la lessives, font ensuite leur apparition. Les produits de beauté On utilise ces substances artificielles dans : Les parfums. (On réalise des parfums depuis très longtemps à partir d essence naturelles de fleur, mais l extraction de ces essences est très couteuse, on les synthétise alors pour abaisser les coûts de production). Les crèmes, rouges à lèvres, déodorants etc. complètent la chimie de synthèse des produit de beauté. La chimie et l environnement Depuis longtemps la chimie est accusée de polluer, mais elle peut aussi être mise à profit pour restaurer l environnement. La création de filtres pour les fumées d usines, l épuration chimique de l eau, la mise au point des matières plastiques biodégradables ou recyclables (polaire), le chaulage pour réduire les effets des pluies acides sur les sols, le recyclage de l aluminium, de l acier ou celui des pneus (que l on incorpore au béton) etc. sont des exemples où la chimie intervient pour améliorer le cadre de vie.

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