Chapitre n°…: Identification des espèces chimiques TP N°..
CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE (C.C.M)
L’objectif de cette séance est de comprendre le principe d’une chromatographie sur couche mince mais aussi d’identifier les espèces chimiques présentes dans l’huile essentielle de clou de girofle extraite lors du précédent TP.
I/ Principe d’une chromatographie sur couche mince
Dans cette partie, on se propose d’identifier les colorants présents dans un colorant vert et de vérifier si ce colorant est pur.
On dispose également de deux colorants purs le jaune et le bleu.
1.1/ Protocole expérimental
Préparation de la cuve à élution
Placer l’éluant dans la cuve à élution. La hauteur de l’éluant dans la cuve doit être inférieure à 1 cm.
Couvrir la cuve d’un verre de montre afin de saturer l’intérieur en vapeur d’éluant.
Préparation de la plaque de chromatographie
Prendre une plaque aux dimensions 4cm
10cm en faisant attention de ne pas mettre les doigts sur le gel de silice (la saisir par la tranche). Tracer un léger trait de crayon à 1cm du bord inférieur (ligne de dépôts) puis un autre à 1cm du bord supérieur (ligne d’arrivée du front de l’éluant).A l’aide d’un cure dent, placer une tâche de chaque colorant sur la ligne de dépôt. Les dépôts devant être rapides, placés à 1 cm des bords et espacés de 1 cm. Repérer en haut de la plaque la position et la nature des dépôts (J pour jaune et V pour vert…).
Sécher alors vos dépôts en soufflant dessus.
L’élution
Placer la plaque dans la cuve à élution le plus verticalement possible et placer dessus le verre de montre.
Laisser l’élution se produire sans bouger la cuve. Vous retirerez la plaque de la cuve lorsque le front du solvant sera à 1 cm du bord supérieur de la plaque (ligne d’arrivée du front du solvant). Sécher alors la plaque en soufflant dessus.
1.2/ Exploitation
1/ Pourquoi la hauteur de l’éluant doit-elle être inférieure à 1 cm ? 2/ Que se produit-il lorsqu’on introduit la plaque dans la cuve ? 3/ Le colorant jaune est-il pur ? (Justifier)
4/ Quelle est la composition du colorant vert ?
5/ Quel est le colorant qui migre le plus vite ? Pourquoi ?
6/ Calculer le rapport frontal (Rf) de la tâche bleue sur le chromatogramme.
Conseil : Prendre comme point de repère le milieu de la tâche.
II/ Identification par C.C.M (à faire par votre professeur)
Dans cette partie, on se propose d’identifier les espèces chimiques présentes dans l’huile essentielle de clou de girofle.
2.1/ Protocole expérimental
-Introduire dans la cuve, l’éluant (75 % de cyclohexane et 25 % d’éther).
-Préparer la plaque en y déposant une tâche d’huile essentielle (H) de clou de girofle extrait lors du TP n°10 puis une tâche d’Eugénol (E). Plonger alors la plaque dans la cuve et attendre que le front de l’éluant arrive à 1cm du bord supérieur de la plaque. Retirer alors la plaque et observer.
2.2/ Exploitation
7/ Identifier les espèces chimiques présentes dans l’huile essentielle de clou de girofle.
En fin de séance, vider vos solutions dans les bacs de récupération, nettoyer et essuyer votre verrerie et votre paillasse.
Ligne de dépôts Front de l’éluant
h H
Rf = H
h
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CORRECTION 1/ Afin de ne pas immerger les différents dépôts.
2/ L’éluant monte par capillarité sur le gel de silice vers le haut de la plaque. Il porte donc le nom de phase mobile (ou solvant).
Le gel de silice (surface granulaire blanche de la plaque) reste immobile. Il porte le nom de phase stationnaire.
Lors de son ascension, l’éluant entraîne les différents dépôts.
3/ Le colorant jaune est pur car, sur le chromatogramme, on observe une seule tâche.
4/ Le colorant vert n’est pas pur, on observe deux tâches sur le chromatogramme, il est constitué de l’addition d’un colorant jaune et d’un colorant bleue.
5/ Le colorant jaune migre le plus vite car il est le plus soluble dans l’éluant.
Q : Pourquoi le colorant jaune migre-t-il le plus vite ? Qui entraîne les substances contenues dans ces colorants verts le haut ? R : L’éluant entraîne les substances qui migrent également par capillarité. Si le colorant jaune migre plus vite c’est qu’il est plus soluble dans l’éluant que le colorant bleu.
Q : Quel est alors le rôle d’une chromatographie ?
Une chromatographie sur couche mince (C.C.M) permet donc de séparer les constituants d’un mélange homogène et éventuellement de les identifier par comparaison à des dépôts témoins.
Q : Le colorant vert est-il pur ? Non
Une chromatographie permet également de contrôler la pureté d’une substance.
Cette technique est basée sur la différence de solubilité d’une substance dans deux phases non miscibles : la phase stationnaire (ou fixe) et la phase mobile (l’éluant). La substance la plus soluble dans l’éluant migre le plus.
6/ Calculer Rf. Pour la tâche bleue
Q : La vitesse de migration d’une espèce chimique est-elle influencée par le fait que la substance soit déposée pure ou dans un mélange ? Non. Pourquoi ?
La tâche jaune lié au dépôt du colorant jaune est à la même hauteur que celle présente dans le colorant vert.
Pour un éluant et un support donné, une espèce chimique migre de la même façon qu’elle soit initialement dans mélange ou qu’elle soit pure.
La migration d’une espèce chimique est caractérisée par son rapport frontal noté Rf = H
h < 1
Rf = distance parcourue par la substance (milieu de la tâche) / distance parcourue par le front du solvant.
Plus la distance parcourue est grande, plus Rf est proche de 1 et plus la substance est soluble dans l’éluant.
Exploitation de la CCM de l’essence de clou de girofle.
On a vu que la CCM permettait de contrôler la pureté d’une substance et de séparer les constituant d’un mélange La chromatographie sur souche mince à également un autre rôle.
1/ On n’observe rien. Les substances présentes dans le clou de girofle sont donc incolores. Afin de localiser les tâches, il faut révéler leur présence pour cela, on peut utiliser une lampe U.V.
2/ On s’aperçoit que sous la lampe, le chromatogramme contient deux tâches : -une tâche liée au dépôt de l’huile essentielle de clou de girofle
-une tâche liée au dépôt d’eugénol.
Ces deux substances ont-elles migrées à la même vitesse ? Oui.
3/ L’huile essentielle de clou de girofle contient-elle de l’eugénol ? Oui.
4/ L’huile essentielle est-elle pure ? Non
La révélation sous U.V permet uniquement la détection des substances qui absorbent les U.V.
Pour identifier d’autres tâches, on utilise d’autres révélateurs comme une solution de permanganate de potassium.
Plonger alors la plaque de chromato dans un bécher de 250 mL contenant la solution et la retirer aussitôt. On observe alors deux tâches.
Existence d’autres tâches (Huile essentielle : 75% à 80 % d’eugénol ; 4 à 10 % acétate d’eugénol et 7% à 10 % β caryophyllène autres produits dont vanilline).
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PROFESSEUR DATE DU TP DATE DE DEPOT PREPARATEUR
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