PARTIE ORGANISATION ET TRANSFORMATION DE LA MATIERE CH6 COHESION DE LA MATIERE AE EXTRACTION D’UNE ESPECE EN SOLUTION
Capacités exigibles : Interpréter un protocole d’extraction liquide-liquide à partir des valeurs de solubilités de l’espèce chimique dans les deux solvants. Choisir un solvant et mettre en œuvre un protocole d’extraction liquide-liquide d’un soluté moléculaire.
Objectif : Quelles propriétés doit posséder un solvant d’extraction ?
Solvant Eau Ethanol Cyclohexane Dichlorométhane
Modèle
Liquide Diode
Eau Éthanol Cyclohexane Dichlorométhane
Densité 1,00 0,78 0,79 1,33
Miscibilité ou solubilité
Sulfate
de cuivre (II) Diiode Eau Cyclohexane Éthanol Dichlorométhane
Dans l’eau Très grande Faible Nulle Très grande Nulle
Sulfate de cuivre (II)
Très grande Nulle Faible Nulle
Diiode Faible Grande Faible Grande
Solvant Eau Ethanol Cyclohexane Dichlorométhane Principaux
dangers
- H225-Liquide et
vapeurs très inflammables
H225-Liquide et vapeurs très inflammables.
H315- Provoque une irritation cutanée
H336-Peut provoquer somnolences ou vertiges H410 Très toxique pour les organismes aquatiques, entraine des effets néfastes à long terme.
H351 Susceptible de provoquer des cancers
I / PROTOCOLE (ANA-REA)
1°) A l’aide des données fournies dans les deux tableaux ci-dessus, rédiger un protocole détaillé assorti des schémas légendés, permettant de recycler séparément les solutions de diiode et de sulfate de cuivre.
2°) Mettre en œuvre ce protocole après discussion de celui-ci avec le professeur.
II / COMPRENDRE LES SÉPARATIONS RÉALISÉES (VAL)
3°) A partir de leurs modèles moléculaires, justifier la polarité de l’eau, de l’éthanol, du cyclohexane, du dichlorométhane et du diiode.
EAU La liason O-H est fortement polarisée. La moyenne des charges positives et négatives ne sont pas superposées. La molécule est polaire.
ETHANOL
CYCLOHEXANE
4°) Expliquer pourquoi l’eau et l’éthanol sont totalement miscibles, l’un dans l’autre en toutes proportions.
L’eau et l’éthanol sont deux molécules polaires. Des liaisons de Van der Waals et des liaisons hydrogène s’établissent entre les deux molécules, ce qui explique que l’eau et l’éthanol soient totalement miscibles.
5°) Pourquoi le diiode est-il soluble dans le cyclohexane apolaire. Quelle hypothèse peut-on formuler à partir de cette observation ?
Le diiode est apolaire. On en déduit qu’un solvant apolaire est miscible dans un solvant apolaire
6°) Le sulfate de cuivre est un solide ionique. Comment expliquer sa grande solubilité dans l’eau et son insolubilité dans le cyclohexane ?
Les solides ioniques vont être soluble dans les solvant polaire et insolubles dans les solvants apolaires. Il n’y a pas ou peu d’interactions électrostatiques entre les espèces.
7°) Le diiode est soluble dans l’huile d’arachide. Pourquoi serait-il préférable d’utiliser l’huile d’arachide ?
L’huile d’arachide est moins dangereuse que les solvants
8°) Justifier à l’aide de la polarité le choix du solvant de la question 1°) pour l’extraction du diiode de la solution S.
Le solvant d’extraction doit être plus miscible avec l’espèce à extraire que le solvant d’origine . Le solvant d’extraction ne doit pas être miscible avec les solvant initiale
Par ailleurs ont choisit un solvant qui ne met en danger le manipulateur Le cyclohexane n’est pas miscible avec l’eau, solvant initial.
Le diiode est très solubme dans le cyclohexane et le sulfate de cuivre non. Donc on pourra séparer une phase aqueuse contenant le sulfate de cuivre de la phase organique ontenant le cyclohexane et le diiode.
Le dichlorométhane est contre indiqué pour des raisons de sécurité.
L’éthanol est miscible avec l’eau donc impossible de choisir ce solvant III / UN PAS VERS LE COURS... (VAL)
9°) Quelle propriété semble devoir présenter un solvant pour réaliser la dissolution :
• d’espèces polaires ?
• d’espèces non polaires ?
• d’espèces ioniques
