Identifier une espèce chimique

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : La matière à l'échelle macroscopique
 

Certains tests chimiques ainsi que la chromatographie permettent d’identifier une espèce chimique. Mais la chromatographie permet également de détecter si cette espèce est pure ou s’il s’agit d’un mélange.

I Quelques tests chimiques

Mise en évidence de :

On utilise le test :

Si l’espèce chimique est présente :

gaz dihydrogène H2

allumette enflammée

légère détonation.

gaz dioxygène O2

bûchette incandescente

le dioxygène ravive la combustion de la bûchette.

molécule d’eau H2O

sulfate de cuivre anhydre (blanc)

le sulfate de cuivre bleuit en présence d’eau.

gaz dioxyde de carbone CO2

eau de chaux

l’eau de chaux se trouble.

II Chromatographie sur couche mince (CCM)

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L’éluant monte par capillarité le long de la plaque en entraînant les espèces chimiques suivant leur solubilité. Les espèces du mélange M et des composés de référence sont localisées à différentes hauteurs sur la plaque.

Si les espèces sont colorées, le résultat de la chromatographie est immédiatement visible. Si ces espèces sont incolores, il faut procéder à une révélation pour les rendre visibles (sous lampe UV par exemple).

Deux espèces migrant au même niveau sont identiques.

Méthode

Identifier un solide

Pour vérifier si le solide blanc obtenu lors d’une synthèse est du paracétamol :

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• On réalise une chromatographie sur couche mince : on dissout le solide dans un solvant adéquat, on réalise un dépôt E de l’échantillon à analyser et un dépôt R correspondant à du paracétamol pur. On obtient le chromatogramme ci-dessus après élution et révélation.

• À l’aide d’un banc Kofler, on mesure sa température de fusion : on obtient 163 °C.

Donnée :

Le paracétamol pur a une température de fusion de 168 °C.

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a. Interpréter le chromatogramme obtenu.

b. Quel est le changement d’état observé sur le banc Kofler ? Pourquoi la température de fusion du paracétamol synthétisé n’est-elle pas de 168 °C ?

Conseils

 

a. Horizontalement, les taches au même niveau correspondent à la même espèce ; une lecture verticale permet d’identifier un produit pur ou un mélange.

Solution

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a. Horizontalement, on a une tache au même niveau que le composé de référence. Verticalement, l’échantillon est constitué de deux taches. C’est un mélange : il est constitué de paracétamol mais il n’est pas pur.

b. La fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide. Ce changement d’état est une caractéristique physique du composé. Le paracétamol pur a une température de fusion de 168 °C, or pour le produit analysé, on mesure 163 °C.

Cette température est plus faible de 5 °C, l’échantillon analysé n’est pas du paracétamol pur. Il contient des impuretés.