Cours Chimie - Série ES: Extraction et identification d'espèces chimiques

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Fiche de révision Chimie: Enseignement de spécialité

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• Publié par: Studyrama
• Publié le: 04 mars 2014
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• Langue: Français

Extrait

Nº : 37009

Fiche Cours

CHIMIE

Série S

Fiche 9 : Extraction et identification d’espèces chimiques

Plan de la fiche

I - Définitions II - Règle III - Méthodologie

I - Définitions

• Chromatographie:méthode physique de séparation et d’identification des constituants d’un mélange.Cette méthode est basée sur les différences d’affinité des constituants vis-à-vis d’une phase fixe et d’une phase mobile.

• Phase fixe ou phase stationnaire :La phase fixe est de nature solide ouphase sur laquelle le mélange à séparer est disposé. liquide.

• Phase mobile ou éluant :solvant dans lequel les constituants du mélange sont plus ou moins solubles. La phase mobile est de nature liquide ou gazeuse.

• Chromatographie sur papier :chromatographie de partage utilisant un papier poreux (papier filtre) comme adsorbant.

• Chromatographiesur couche mince (C.C.M) :chromatographie d’absorption utilisant comme adsorbant une couche d’alumine (ou de silice) déposé sur un support d’aluminium.

• Chromatographie sur colonne :chromatographie d’adsorption utilisant comme adsorbant une poudre.

• Filtration simple :technique de séparation d’un solide et d’un liquide par utilisation d’un papier filtre.

• Filtration sous vide :technique de séparation d’un solide et d’un liquide par utilisation d’un Büchner (entonnoir à fond plat perforé recouvert d’un filtre). Le Büchner est placé sur une fiole à vide reliée à une trompe à eau, ce qui permet de réduire la pression dans la fiole précitée.

• Décantation :technique de séparation de deux liquides non miscibles.

• Extraction liquide-liquide :séparation d’espèces solubles dans l’eau de celles solubles dans un solvant organique.

• Hydrodistillation :Ontechnique d’extraction d’huiles essentielles (contenues dans les plantes) par entraînement à la vapeur. recueille simultanément l’eau et les huiles essentielles.

• Distillationfractionnée :basée sur la différence detechnique de séparation des constituants d’un mélange homogène, températures d’ébullition.Le constituant le plus volatil (température d’ébullition la plus basse) est recueilli en premier.

II - Règle

Propriétés • Propriété n°1 Dans une chromatographie,la vitesse de déplacement d’une espèce chimique éluée dépend de ses interactions avec l’adsorbant et l’éluant. Plus l’espèce est soluble dans l’éluant, plus sa vitesse de déplacement est importante. Plus l’espèce est adsorbée,moins sa vitesse de déplacement est importante.

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Nº : 37009

Fiche Cours

CHIMIE

Série S

• Propriété n°2 Dans une chromatographie sur papier ou sur couche mince,l’éluant monte par capillarité le long de la phase fixe en entraînant avec lui les constituants du mélange. Dans une chromatographie sur colonne,l’éluant migre par gravité le long de la phase fixe en entraînant avec lui les constituants du mélange.

• Propriété n°3 La chromatographie sur papier ou sur couche mince est une technique analytique non préparative :elle identifie les constituants mais ne les sépare pas. La chromatographie sur colonne est une technique préparative :elle permet d’isoler chaque constituant.

• Propriété n°4 Chaque constituant élué d’un mélange apparaît sous la forme d’une tache.Chaque constituant est caractérisé par son rapport frontal R défini par : h / H.R = où h est la distance parcourue par le constituant et H est la distance parcourue par le front de ff l’éluant. Deux espèces chimiques ayant le même rapport frontal sont identiques.

• Propriété n°5 L’extraction liquide-liquide consiste à faire passer par solubilisation un composé d’un solvant dans un autre solvant (appelé solvant extracteur). Lesdeux solvants ne doivent pas être miscibles et le composé à extraire doit être plus soluble dans le solvant extracteur que dans l’autre solvant.

III - Méthodologie

L’espèce chimique à extraire est mélangée dans un solvant S liquide-liquide nécessite trois étapes :. L’extraction 1

• Etape n°1 :le relargage C’est l’ajout d’une substance très soluble dans le solvant S (exemple :chlorure de sodium dans de l’eau). 1

• Etape n°2 :l’extraction proprement dite C’est l’ajout d’un solvant extracteur S au solvant S qui conduit à faire passer l’espèce chimique à extraire de S à S . 2 11 2 Pour séparer S  et S , onutilise une ampoule à décanter.L’extraction réalisée en plusieurs fractions successives du solvant S 1 22 permet d’obtenir un meilleur rendement.

• Etape n°3 :le lavage et le séchage Le lavage permet d’éliminer les substances autres que l’espèce à extraire,dissoutes dans le solvant S éliminer une base,; ainsi, pour 2 on introduit un acide et,inversement, pouréliminer un acide,on introduit une base.On peut également utiliser l’eau. Le séchage (élimination de l’eau) complète le lavage :on utilise du sulfate de magnésium anhydre ou du sulfate de sodium anhydre ou du chlorure de sodium anhydre.

Si un chromatogramme présente des taches incolores, il est nécessaire d’envisager une opération de révélation de ces taches par utilisation d’ultra violets ou de réactifs appropriés.

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