Exercices: Protocole de synthèse, reflux, CCM et rendement
Pour une synthèse organique, on distingue quatre étapes : transformation, isolement, purification, analyse. Associer à chacune une opération parmi : chauffage à reflux ;…
Pour une synthèse organique, on distingue quatre étapes : transformation, isolement, purification, analyse. Associer à chacune une opération parmi : chauffage à reflux ; recristallisation ; chromatographie sur couche mince ; filtration sur Büchner.
Le rendement d'une synthèse est $\eta = n_{exp}/n_{max}$. Lors d'une synthèse, on peut obtenir au maximum $n_{max} = 0,050\ \text{mol}$ de produit. On en recueille…
Le rendement d'une synthèse est $\eta = n_{exp}/n_{max}$. Lors d'une synthèse, on peut obtenir au maximum $n_{max} = 0,050\ \text{mol}$ de produit. On en recueille $n_{exp} = 0,038\ \text{mol}$.
- a) Calculer le rendement en pourcentage.
- b) Un rendement peut-il dépasser 100 % ? Que faudrait-il en conclure ?
Lors d'un chauffage à reflux, un réfrigérant à eau est placé verticalement au-dessus du ballon. a) Expliquer le rôle du chauffage. b) Expliquer le rôle du réfrigérant.
Lors d'un chauffage à reflux, un réfrigérant à eau est placé verticalement au-dessus du ballon.
- a) Expliquer le rôle du chauffage.
- b) Expliquer le rôle du réfrigérant.
On synthétise l'éthanoate d'isoamyle (arôme de banane) à partir de $m_1 = 13,0\ \text{g}$ d'alcool isoamylique ($M = 88,0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) et d'un excès…
On synthétise l'éthanoate d'isoamyle (arôme de banane) à partir de $m_1 = 13,0\ \text{g}$ d'alcool isoamylique ($M = 88,0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) et d'un excès d'acide éthanoïque. Après purification, on obtient $m = 14,3\ \text{g}$ d'ester ($M = 130\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$).
- a) Calculer la quantité maximale d'ester.
- b) Calculer le rendement.
Pour synthétiser l'aspirine, on fait réagir $m_1 = 5,00\ \text{g}$ d'acide salicylique ($M = 138\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) avec $V = 10,0\ \text{mL}$ d'anhydride…
Pour synthétiser l'aspirine, on fait réagir $m_1 = 5,00\ \text{g}$ d'acide salicylique ($M = 138\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) avec $V = 10,0\ \text{mL}$ d'anhydride éthanoïque ($\rho = 1,08\ \text{g}\cdot\text{mL}^{-1}$, $M = 102\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$). La réaction est mole à mole. On obtient $m = 5,2\ \text{g}$ d'aspirine ($M = 180\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$).
- a) Déterminer le réactif limitant.
- b) Calculer le rendement.
Une CCM d'une synthèse montre, après élution, trois taches : celle du produit de référence (rapport frontal $R_f = 0,55$), celle du mélange réactionnel à…
Une CCM d'une synthèse montre, après élution, trois taches : celle du produit de référence (rapport frontal $R_f = 0,55$), celle du mélange réactionnel à $t = 30\ \text{min}$ avec deux taches, l'une à $R_f = 0,55$ et l'autre à $R_f = 0,80$, correspondant au réactif.
- a) Définir le rapport frontal et calculer la distance parcourue par la tache du produit si le front de solvant a parcouru $6,0\ \text{cm}$.
- b) La transformation est-elle terminée ? Justifier.
On réalise l'estérification de $n_1 = 0,200\ \text{mol}$ d'acide éthanoïque par $n_2 = 0,200\ \text{mol}$ d'éthanol (…
On réalise l'estérification de $n_1 = 0,200\ \text{mol}$ d'acide éthanoïque par $n_2 = 0,200\ \text{mol}$ d'éthanol ($M(\text{ester}) = 88,0\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$, $\rho(\text{ester}) = 0,90\ \text{g}\cdot\text{mL}^{-1}$). Après isolement et purification, on recueille $V = 11,8\ \text{mL}$ d'ester.
- a) Calculer le rendement.
- b) Proposer deux modifications pour l'augmenter, en justifiant.
- c) Expliquer les pertes possibles à chaque étape (transformation, isolement, purification).
Une synthèse de paracétamol à partir de $m = 3,0\ \text{g}$ de 4-aminophénol ($M = 109\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) et d'anhydride éthanoïque en excès (une mole de…
Une synthèse de paracétamol à partir de $m = 3,0\ \text{g}$ de 4-aminophénol ($M = 109\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) et d'anhydride éthanoïque en excès (une mole de 4-aminophénol conduit à une mole de paracétamol) donne $m' = 3,1\ \text{g}$ de solide brut, de point de fusion mesuré $152\ °\text{C}$. Le paracétamol pur ($M = 151\ \text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$) fond à $169\ °\text{C}$.
- a) Calculer le rendement du brut.
- b) Interpréter l'écart de température de fusion et en déduire une conclusion sur la pureté.
- c) Décrire une étape de purification adaptée et son effet attendu sur le rendement.
On compare deux protocoles pour une même synthèse. Protocole 1 : chauffage à reflux $30\ \text{min}$, rendement $62\ \%$. Protocole 2 : chauffage à reflux $2\ \text{h}$,…
On compare deux protocoles pour une même synthèse. Protocole 1 : chauffage à reflux $30\ \text{min}$, rendement $62\ \%$. Protocole 2 : chauffage à reflux $2\ \text{h}$, rendement $64\ \%$ avec les mêmes quantités.
- a) Interpréter l'évolution du rendement en termes de vitesse et d'état final.
- b) Justifier l'intérêt du reflux par rapport à un chauffage sans réfrigérant.
- c) Discuter, avec arguments, du protocole préférable d'un point de vue énergétique et économique.