36
Pr´ eface Depuis qu’elle fait l’objet d’un enseignement public – pensons au c´ el` ebre cours de Guillaume-Franc ¸ois Rouelle, professeur ` a Paris au Jardin du Roi, futur Jardin des Plantes, durant la premi` ere moiti´ e du XVIII e si` ecle – l’exposition de la chimie ne se conc ¸oit pas hors d’une circulation permanente entre l’approche exp´ erimentale et l’´ elaboration th´ eorique dont les modalit´ es varient selon la nature de l’objet consid´ er´ e par le chimiste. Cette circulation entre th´ eorie et exp´ erience trouve tr` es certainement son origine dans un aspect essentiel de l’objet sur lequel le chimiste porte son regard : la mati` ere est d’abord pour lui une donn´ ee qu’il ne choisit pas. Elle s’impose ` a lui – tout chimiste en fait un jour l’exp´ erience – avec toutes les contraintes que recouvre l’expression « s’imposer ». C’est pourquoi l’entr´ ee dans un laboratoire de travaux pratiques constitue une ´ epreuve tant pour l’enseignant que pour l’´ etudiant. Ce laboratoire est le lieu o` u l’´ etudiant pourra confronter le savoir th´ eorique acquis en classe devant un tableau ` a un apprentissage ` a la paillasse souvent long. L’aspect au premier abord confus des r´ esultats exp´ erimentaux obtenus est parfois bien ´ eloign´ e de la clart´ e d’un expos´ e pr´ esent´ e en classe et peut conduire ` a une certaine insatisfaction vis-` a-vis de la discipline, voire ` a son rejet. On conc ¸oit aussi que cette confrontation avec la r´ ealit´ e exp´ erimentale constitue pour l’enseignant le lieu o ` u s’´ eprouve la fiabilit´ e de son discours professoral. Ni l’´ etudiant ni l’enseignant ne sortent indemnes de cette ´ epreuve de v´ erit´ e. Si cette ´ epreuve de v´ erit´ e doit intervenir le plus tˆ ot possible dans le processus d’appren- tissage, il est essentiel qu’elle se d´ eroule dans les meilleures conditions. Un ouvrage tel que celui-ci saura assur´ ement contribuer ` a rendre ce passage de la th´ eorie ` a la pratique le moins difficile possible pour les deux types de public. Les enseignants trouveront ici des informations sˆ ures leur permettant d’illustrer au mieux des aspects de la chimie abord´ es en classe, les ´ etudiants d´ ecouvriront la rigueur indispensable dans la conduite d’un proto- cole exp´ erimental, laquelle fonde la v´ eracit´ e d’un enseignement th´ eorique. Plutˆ ot que « Travaux pratiques tout prˆ ets », cet ouvrage aurait pu s’intituler « Travaux pratiques tr` es pr´ epar´ es », tant la pr´ ecision y est au coeur. Qu’il s’agisse de la pr´ eparation des exp´ eriences, des modes op´ eratoires, des mesures, de l’analyse des r´ esultats, toutes les exp´ eriences propos´ ees ont ´ et´ e essay´ ees, v´ erifi´ ees et critiqu´ ees avant d’ˆ etre rassembl´ ees et pr´ esent´ ees. R´ ealis´ es par des enseignants jeunes qui poss` edent d´ ej` a un regard critique sur leur discipline et son enseignement, ces travaux pratiques, par leur qualit´ e, pour- ront ˆ etre utilis´ es par l’enseignant soit comme illustration d’un point du cours pass´ e soit en ouverture d’un sujet ` a traiter. C’est l` a sˆ urement l’int´ erˆ et des travaux pratiques dans l’enseignement des sciences : permettre que s’´ ebauche un chemin vers la connaissance dans une circulation incessante entre un discours et une pratique. Jean-Bernard BAUDIN Directeur des ´ etudes du epartement de chimie de l’ENS de Paris.

C:/Documents and Settings/Matthieu/Bureau/TPTP/Livreculturesciences.chimie.ens.fr/nodeimages/images/chapitre3.pdf · 1 Variations autour du zinc 9 2 Chimie ... niser une s´eance

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Preface

Depuis qu’elle fait l’objet d’un enseignement public – pensons au celebre cours deGuillaume-Francois Rouelle, professeura Paris au Jardin du Roi, futur Jardin des Plantes,durant la premiere moitie du XVIII e siecle – l’exposition de la chimie ne se concoitpas hors d’une circulation permanente entre l’approche experimentale et l’elaborationtheorique dont les modalites varient selon la nature de l’objet considere par le chimiste.

Cette circulation entre theorie et experience trouve tres certainement son origine dans unaspect essentiel de l’objet sur lequel le chimiste porte sonregard : la matiere est d’abordpour lui une donnee qu’il ne choisit pas. Elle s’imposea lui – tout chimiste en fait un jourl’experience – avec toutes les contraintes que recouvre l’expression« s’imposer».

C’est pourquoi l’entree dans un laboratoire de travaux pratiques constitue uneepreuvetant pour l’enseignant que pour l’etudiant. Ce laboratoire est le lieu ou l’ etudiant pourraconfronter le savoir theorique acquis en classe devant un tableaua un apprentissageala paillasse souvent long. L’aspect au premier abord confusdes resultats experimentauxobtenus est parfois bieneloigne de la clarte d’un expose presente en classe et peut conduirea une certaine insatisfaction vis-a-vis de la discipline, voirea son rejet. On concoit aussique cette confrontation avec la realite experimentale constitue pour l’enseignant le lieu ous’eprouve la fiabilite de son discours professoral. Ni l’etudiant ni l’enseignant ne sortentindemnes de cetteepreuve de verite.

Si cetteepreuve de verite doit intervenir le plus tot possible dans le processus d’appren-tissage, il est essentiel qu’elle se deroule dans les meilleures conditions. Un ouvrage telque celui-ci saura assurement contribuera rendre ce passage de la theoriea la pratique lemoins difficile possible pour les deux types de public. Les enseignants trouveront ici desinformations sures leur permettant d’illustrer au mieux des aspects de la chimie abordesen classe, lesetudiants decouvriront la rigueur indispensable dans la conduite d’unproto-cole experimental, laquelle fonde la veracite d’un enseignement theorique.

Plutot que« Travaux pratiques tout prets», cet ouvrage aurait pu s’intituler« Travauxpratiques tres prepares», tant la precision y est au cœur. Qu’il s’agisse de la preparationdes experiences, des modes operatoires, des mesures, de l’analyse des resultats, toutes lesexperiences proposees ontete essayees, verifiees et critiquees avant d’etre rassembleeset presentees. Realises par des enseignants jeunes qui possedent deja un regard critiquesur leur discipline et son enseignement, ces travaux pratiques, par leur qualite, pour-ront etre utilises par l’enseignant soit comme illustration d’un point du cours passe soiten ouverture d’un sujeta traiter. C’est la surement l’interet des travaux pratiques dansl’enseignement des sciences : permettre que s’ebauche un chemin vers la connaissancedans une circulation incessante entre un discours et une pratique.

Jean-Bernard BAUDIN

Directeur desetudes duDepartement de chimie de l’ENS de Paris.

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210

CH

IMIE

OR

GA

NIQ

UE

Chauffagea reflux X X X X X X X

Filtration/essorage X X X X X X X X

Extraction/lavage X X X X X

Recristallisation X X X X X

Distillation X X

CCM X X X X X

Banc Kofler X X X X X

Evaporateur rotatif X X

Refractometre X

Extracteur de Soxhlet X

Spectre RMN X X X

Spectre IR X X X

CH

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GE

NE

RA

LE

Dosage colorimetrique X X X X X X X X X

Dosage potentiometrique X

Dosage par precipitation X X

Dosage conductimetrique X X X

Dosage pH-metrique X X X X X

Dosage par complexationX

Dosage redox X X X X X X

Spectrophotometrie X X X X X

Dilution X X X X X X X X

Electrolyse X X

Pile X

Bain thermostate X X

Sommaire

Pictogrammes 6

Introduction 7

1 Variations autour du zinc 9

2 Chimie pharmaceutique 23

3 La vanilline : un ar ome du vin 45

4 Pamplemousse 65

5 Etude d’une eau polluee 79

6 Un sucre : leD-glucose 95

7 « Centilaboratoire », dosage de l’ammoniaque dans le Destop 105

8 Additifs alimentaires 123

9 Vodka 145

10 Dismutation et mediamutation 159

11 Additif E210 175

Mat eriel et montages utilises 199

Tables IR et RMN 201

Phrases de risque (R) et de securite (S) 203

Index 207

ETIQUETAGE DES PRODUITS CHIMIQUES: PICTOGRAMMES DEDANGER

(annexe II de l’arrete du 20 avril 1994 modifie)

C CorrosifSubstance susceptible de detruire les tissus vivants lors de contacts.

Xi IrritantSubstance qui peut irriter la peau, les yeux et les muqueuses.

Xn NocifSubstance qui presente des risques moderes pour la sante par inhalation,ingestion ou contact avec la peau.

E ExplosifSubstance qui peut exploser sous l’effet d’une flamme ou de la chaleur ou quiest plus sensible aux chocs que le nitrobenzene.

O ComburantSubstance qui conduita des reactions tres exothermiques par contact avecd’autres substances (en particulier les substances inflammables).

F Facilement inflammable F+ Extremement inflammableSubstance pouvant s’enflammer facilement sous l’action d’une sourced’ignition (memea basse temperature).

T Toxique T+ Tr es toxiqueSubstance qui presente un risque accru d’empoisonnement (aigu ou chronique)par inhalation, ingestion ou contact avec la peau.

N Dangereux pour l’environnementSubstance qui, si elle entrait dans l’environnement, presenterait ou pourraitpresenter un risque immediat ou differe pour une ou plusieurs composantes del’environnement.

PROTECTION INDIVIDUELLE(annexe II de l’arrete du 4 novembre 1993 modifie par l’arrete du 8 juillet 2003)

Port de lunettes de protection ou de sur-lunettes obligatoire.

Port d’une blouse obligatoire.

Port de gants obligatoire.

Manipulation sous hotte obligatoire.

Signale un danger pour soi ou autrui ou une precaution particulierea prendre.

Introduction

Cet ouvrage est un recueil d’enonces de travaux pratiques de chimie« cles en main». Cesenonces sont directement utilisables par un enseignant pour organiser une seance de TPou par unetudiant qui souhaite s’entraınera uneepreuve pratique.

Chaque sujet contient :

– des manipulations de chimie adaptees et testees, couvrant des domaines variesde la discipline (thermodynamique chimique, chimie des solutions,electrochimie,chimie organique, etc.) ;

– des questions qui permettent de comprendre les experiences realisees et de mettrel’accent sur des difficultes pratiques ou theoriques ;

– un corrige entierement redige avec interpretations detaillees, courbes experimentaleset applications numeriques ;

– tous leselements necessairesa la realisation pratique : liste des produits chimiquesutilises, montages utilises, materiel necessaire et bibliographie. Une description desmontages« classiques» et du materiel utilise, ainsi que des tables de donnees IR etRMN sont regroupees en annexe pages 199a 202.

De nombreuses techniques sont abordees, tant en chimie generale (pH-metrie,conductimetrie, spectrophotometrie, electrolyse, etc.) qu’en chimie organique(distillation, extraction, recristallisation, CCM, etc.).

Dans chaque corrige, des paragraphes en italique signales par le symbolepermettent d’approfondir une notion ou de mettre enevidence un aspect pratique delicatou parfois culturel.

Lesenonces proposes s’appuient sur une approche experimentale mettant l’accent sur lasecurite.Les dangers inherents aux produits chimiques utilises sont signales au debut de chaqueenonce dans uneFICHE DE SECURITE. Les pictogrammes de securite sont explicitesci-contre. Les phrases de risque (R) et de securite (S) figurent en annexe page 203.L’experimentateur s’y reportera avant toute manipulation des produits chimiquesconcernes.

L’obligation de porter une blouse et des lunettes de protection pendant toute la dureed’une seance de travaux pratiques est rappeleea chacune des pages desenonces par lessymboles et .Ponctuellement au fil du texte, les symboles et precisent que certaines manipula-tions doiventetre realisees avec une vigilance particuliere et parfois en portant des gants.La plupart des manipulations proposees peuventetre menees entierementa la paillasse.Cependant, il est parfois necessaire de se placer sous hotte aspirante, ce qui est signalepar le symbole .

8 Introduction

Chacun desenonces proposes dans cet ouvrage aete elabore a partir de sujets de travauxpratiques de chimie poses aux concours d’entree auxEcoles normales superieures (filieresPC et BCPST-Veto, 2006-2008). Ils correspondent donca une seance de travaux pratiquesprevue pour uneevaluation de 4 heures et s’appuient sur les programmes de chimie desclasses preparatoires aux grandesecoles des filieres PC et BCPST-Veto. Le symbolerenseigne sur la difficulte de chaqueenonce (sur uneechellea trois niveaux).

Les professeurs des classes preparatoires aux grandesecoles et de licence universitaire,mais aussi ceux des classes de BTS, d’IUT et desecoles d’ingenieurs, trouveront matierea de nouveaux travaux pratiques. Certaines manipulations peuventetre realisees par deseleves de terminale scientifique, en particulier pour l’enseignement de chimie specialite.

Des manipulations originales pourront aussietre exploitees par lesetudiants preparantles concours de recrutement de l’education nationale (CAPES et agregations de sciencesphysiques).

Quel que soit leur niveau, leseleves pourront confronter fondements theoriques et miseen œuvre experimentale, et ainsi aborder plus sereinement uneepreuve pratique souventredoutee.

Nous souhaitons dedier ce livre aux enseignants qui nous ont donne l’envie de devenirchimistes : Catherine Duffau, Jean-Pierre Foulon, Stephane Mansuy, Anne-Lise Martin-Christol, Maurice Roche et Dominique Zann.

Nous tenons aussia remercier l’ensemble de nos collegues et amis qui ont accepte derelire notre manuscrit et en particulier AntoineEloi, Ludovic Fournier et Remi Le Roux.

Merci aussia Jean-Bernard Baudin et Ludovic Jullien pour leurs bienveillants conseils.

Enfin, un immense mercia Johann Jezequel pour son aide au laboratoire. Sans sonprofessionnalisme et sa gentillesse rien n’auraitete possible.

Sujet 3

La vanilline : un ar ome du vin

INTRODUCTION

La vanilline est un produit naturel present sous forme de glucovanilline dans les goussesdu vanillier, une variete d’orchidees. Les gousses deviennent noires et aromatiques apresune longue periode d’exposition au soleil au cours de laquelle elles murissent puis sechent.

Le vin vieilli en fut de chene possede des notes aromatiques particulieres. L’arome devanille en est un exemple. Afin d’eviter une trop grande teneur en vanilline quidonnerait au vin un caractere trop boise, il est possible d’utiliser des levures (reductases)en cours de fermentation, qui permettent la transformationde la vanilline odorante enalcool vanillique, inodore.

Dans cetenonce, on se propose d’etudier une methode de reduction de la vanilline enalcool vanillique puis de mettre en œuvre des techniques d’analyse permettant de doserla vanilline. Les differentes parties sont independantes.

Consulter la fiche de securite, lire les phrases de risque (R) et de securite (S) avant decommencera manipuler.

FICHE DE SECURITE

Reactifs Pictogrammes Phrases R Phrases S

Vanilline 22

Alcool vanillique 36/37/38 26-36

Borohydrure de sodium(NaBH4)

15-24/25-3422-26

36/37/39-4345

Acetate d’ethyle(ethanoate d’ethyle)

11-36-66-67 16-26-33

46 Sujet 3

Reactifs Pictogrammes Phrases R Phrases S

Cyclohexane 11-38-50/5365-67

9-16-25-3360-61-62

Dichloromethane 40 23-24/2536/37

Acide chlorhydrique2,5 mol.L−1 36/37/38 26

Soude 1 mol.L−1 34 26-37/39-45

DONNEES NUMERIQUES

Masses molaires atomiques

Element M (g.mol−1)

H 1,0

B 10,8

C 12,0

O 16,0

Na 23,0

Cl 35,5

Temperature de fusion de l’alcoolvanillique (AlVan)

Tf = 112oC–115oC

pKA de quelques couples acide/base ensolution aqueuse (valeursa 298 K)

pKA HVan(aq)/Van−

(aq)= 7,4

ou HVan represente la vanilline et Van–

sa base conjuguee.

ENONCE

3.1 Reduction de la vanilline en alcool vanillique

Dans cette partie, on se propose de realiser la reduction de vanilline commerciale enalcool vanillique par le borohydrure de sodium (tetrahydruroborate de sodium, NaBH4).Cette reaction est presentee sur la figure 3.1.

3.1.1 Mode operatoire

Peser 4 g de vanilline et les introduire dans un ballon bicol de 250 mL. Adapter unrefrigeranta eau et une ampoule d’addition isobare.

La vanilline : un ar ome du vin 47

OH

OOH

2) NaBH4

1) NaOH

OH

OOH3) HCl

Vanilline Alcool vanillique

FIG. 3.1 –Reduction de la vanilline par NaBH4.

Dissoudre la vanilline dans 30 mL de soude de concentration environ 1 mol.L−1. Agiterpour obtenir une suspension homogene et refroidir le milieu reactionnel au moyen d’unbain de glace.

Ajouter 0,8 g de borohydrure de sodium par petites portions (en trois fois) en maintenantl’agitation. Une fois l’addition terminee, retirer le bain de glace et laisser sous agitation,a temperature ambiante, pendant 30 min.

Refroidir ensuitea 0 oC et ajouter, gouttea goutte, au moyen de l’ampoule d’addi-tion isobare, une solution d’acide chlorhydrique de concentration environ 2,5 mol.L−1,jusqu’a obtenir un pH voisin de 1. Si aucun solide ne precipite, amorcer la cristallisationen frottant les parois du ballon avec une baguette de verre.

Essorer le precipite obtenu sur Buchner et le laver deux fois avec de l’eau glacee. Secherle solidea l’aide d’un morceau de papier filtre ou dans uneetuve. Peser le produit obtenu.

3.1.2 Purification du brut r eactionnel

Dans un ballon de 25 mL, recristalliser environ 1 g du produitbrut obtenu precedemmentdans de l’acetate d’ethyle.

Essorer les cristaux obtenus sur Buchner puis les sechera l’aide d’un morceau de papierfiltre ou dans uneetuve. Peser le produit obtenu.

3.1.3 Caracterisation

Chromatographie sur couche mince (CCM)

Preparer l’eluant en realisant un melange cyclohexane/acetate d’ethyle en proportionsvolumiques 50/50.Preparer cinq piluliers contenant des solutions peu concentrees en suivant les indicationsdu tableau suivant :

Solution Produit Solvant

A vanilline commerciale acetate d’ethyleB alcool vanillique commercial acetate d’ethyleC filtratD produit brut acetate d’ethyleE produit recristallise acetate d’ethyle

Realiser une CCM en utilisant une plaque recouverte de gel de silice avec indicateur defluorescence, en faisant cinq depots des solutions Aa E au moyen de tubes capillaires.Eluer la plaque puis la reveler aux UV.

48 Sujet 3

Test caracteristique

Dans six tubesa essai, introduire environ 2 mL de solution de 2,4-DNPH.

Introduire respectivement dans cinq des tubes ainsi prepares, 10 gouttes des solutions A,B, C, D et E. Le sixieme tube sert de tube temoin. Agiter manuellement.

Temperature de fusion

Mesurer la temperature de fusion du produit brut ainsi que du produit recristallise.

3.1.4 Exploitation

Question 1

Ecrire l’equation-bilan de la reaction qui rend possible la dissolution de la vanillinedans la soude. Justifier votre reponsea l’aide des pKA des couples mis en jeu.

Question 2

Ecrire l’equation-bilan de la reduction par le borohydrure de sodium du produit formepar dissolution de la vanilline dans la soude.

Quel est le nombre minimal d’equivalents de borohydrure de sodiuma introduiretheoriquement ?

Question 3

Quelle est la nature du degagement gazeux observe lors de l’addition de borohydrurede sodium ? Justifier sa formation.

Pourquoi introduire alors NaBH4 en exces ?

Question 4

Quels sont les deux roles de l’acide chlorhydrique utilise lors du traitement ?

Question 5

Faire un schema de la plaque de CCM apreselution et revelation. Interpreter.

Question 6

Donner les resultats du test caracteristique. Interpreter.

Question 7

Calculer le rendement de la reaction en produit brut.

Question 8

Commenter les temperatures de fusion obtenues avant et apres recristallisation.

La recristallisationetait-elle necessaire ? Justifier.

Calculer le rendement de la recristallisation puis le rendement global de la reaction enproduit recristallise.

Question 9

Interpreter les spectres IR et RMN1H (fournis en annexe) du produit forme, encomparant aux spectres de la vanilline.

La vanilline : un ar ome du vin 49

3.2 Dosage d’une solution basique de vanilline

Dans cette partie, on se propose de realiser un dosage indirect d’une solution de vanillinepar pH-metrie et conductimetrie.

3.2.1 Preparation de la solutiona doser

Introduire une masse pesee precisement, d’environ 760 mg de vanilline, dans une fiolejaugee de 100 mL. Ajouter de la soude de concentration environ 0,1 mol.L−1 en quantitesuffisante pour obtenir 100 mL de solution (appelee solution S1).

Prelever precisement 20 mL de la solution S1 et les introduire dans un becher de 250 mL.Ajouter 100 mL d’eau distillee.

Question 10

Calculer les concentrations theoriques en ions hydroxyde et en ion Van–(aq) dans la

solution S1.

En deduire quelles reactions se produisent lorsque la solution contenue dans lebecherest dosee par une solution d’acide chlorhydrique.

3.2.2 Realisation du dosage

Realiser un suivi pH-metrique et conductimetrique du dosage de la solution contenuedans le becher par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,1 mol.L−1. Onutilisera une burette de 25 mL.

Question 11

Porter sur un graphe le pH et la conductivite σ de la solution en fonction du volumeV de la solution d’acide chlorhydrique ajoute.

Determiner :– les volumesequivalents obtenus par pH-metrie ;– les volumesequivalents obtenus par conductimetrie.

Calculer la concentration de la solution S1 en soude et en vanilline.

Question 12

Determiner graphiquement le pKA du couple HVan(aq)/Van–(aq). Commenter.

3.3 Dosage spectrophotometrique de la vanille liquide

Dans cette partie, on se propose de determiner la quantite de vanilline contenue dans unechantillon de vanille liquide en realisant un dosage par spectrophotometrie.

3.3.1 Extraction de la vanilline

Dans une ampoulea decanter de 100 mL, verser 1 mL d’echantillon de vanille liquide etajouter 10 mL d’eau distillee.Extraire la vanilline avec du dichloromethane (procedera trois extractions successives enutilisant trois fois 20 mL de solvant).Rassembler les differentes phases organiques.

50 Sujet 3

A partir de la phase organique, extraire la vanilline avec dela soude de concentrationenviron 0,1 mol.L−1 (procedera trois extractions successives en utilisant trois fois 50 mLde soude).

Rassembler les differentes phases aqueuses.

Question 13

Quel est l’interet d’effectuer ces differentes extractions ?

3.3.2 Preparation de la solutiona doser

Introduire la phase aqueuse dans une fiole jaugee de 250 mL. Completer jusqu’au trait dejauge avec de la soude de concentration environ 0,1 mol.L−1. Cette solution sera appeleesolution Sα .

3.3.3 Gammeetalon

Preparation des solutionsetalon

Diluer d’un facteur 100 la solution S1 preparee pour le dosage precedent en utilisant de lasoude de concentration environ 0,1 mol.L−1 pour obtenir 100 mL d’une solution appeleeS2.

Realiser alors, pour obtenir une gammeetalon, les solutions S3, S4 et S5 suivantes (devolumes 50 mL)a partir de la solution mere S2 en completant par de la soudede concentration environ 0,1 mol.L−1 :

Solution S3 S4 S5

Concentration en vanilline (mol.L−1) 5.10−5 3.10−5 1.10−5

Question 14

Expliquer comment realiser les solutions S3, S4 et S5.

Question 15

Quelle loi relie la concentration molaire et l’absorbancea une longueur d’ondedonnee ? Donner cette relation en precisant les unites des differentes grandeurs.Quelles sont les limites de cette relation ?

Trace de la courbe d’etalonnage

La figure 3.2 represente le spectre UV d’une solution de vanilline basique deconcentration 3,1.10−5 mol.L−1.

La vanilline : un ar ome du vin 51

0,8

0,6

0,4

0,2

0

A

400360320280

λ (nm)

440

FIG. 3.2 –Spectre d’absorption UV d’une solution deVan−(aq) de concentration 3,1.10−5 mol.L−1.

Question 16

En deduire la longueur d’ondea laquelle il est le plus judicieux de se placer pourrealiser la courbe d’etalonnage. Justifier.

Question 17

Porter sur un graphe l’absorbance de la solutiona la longueur d’ondeλ considere Aλen fonction de la concentrationc en ions Van– des solutions S3, S4 et S5.

Effectuer un ajustement lineairea la calculatrice.

Donner le coefficient de correlation au carre.

Donner la relation numerique liantAλ etc.

3.3.4 Dosage de la solution de vanilline

Question 18

Par une mesure d’absorbance, determiner la concentration molairecα , puis massiqueτα , en vanilline, de la solution Sα .

En deduire la concentration en vanilline de l’echantillon de vanille liquidecommercial. On suppose que le rendement de l’extraction estegala un.

52 Sujet 3

ANNEXE

Spectres RMN1H[1]

(ppm)

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0101112

1

2

1 1

3

FIG. 3.3 –Spectre RMN1H de la vanilline.

(ppm)

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0101112

3

1

2

3

1

FIG. 3.4 –Spectre RMN1H de l’alcool vanillique.

1. Enregistres dans le chloroforme deutere CDCl3. Le signal vers 7,5 ppm correspond au pic du solvant.

La vanilline : un ar ome du vin 53

Spectres IR

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0

T

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

σ (cm-1)

FIG. 3.5 –Spectre IR de la vanilline.

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0

T

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

σ (cm-1)

FIG. 3.6 –Spectre IR de l’alcool vanillique.

54 Sujet 3

PRODUITS CHIMIQUES UTILISES

• Vanilline• Vanille liquide alimentaire• Alcool vanillique• Borohydrure de sodium• Acetate d’ethyle• Cyclohexane• Dichloromethane

• Solution de 2,4-DNPH(2,4-dinitrophenylhydrazine)• Soude 0,1 mol.L−1

• Soude≈ 1 mol.L−1

• Acide chlorhydrique 0,1 mol.L−1

• Acide chlorhydrique≈ 2,5 mol.L−1

MONTAGES UTILISES

• Montage de filtration sur Buchner• Montage de chauffagea reflux (avec ampoule d’addition isobare)• Montage de recristallisation

MATERIEL NECESSAIRE

• Materiel d’extraction liquide-liquide• Materiel de CCM• Materiel de dilution• Materiel de dosage conductimetrique• Materiel de dosage pH-metrique• Materiel de spectrophotometrie• Banc Kofler

BIBLIOGRAPHIE

• W. H. Miles et K. B. Connell,J. Chem. Ed., 1992, vol. 69, p. A43.• E. W. Ainscough et A. M. Brodie,J. Chem. Ed., 1990, vol. 67, p. 1070.• M. Bernard et F. Busnot,Usuel de chimie generale et minerale, Paris, Dunod, 1996.

La vanilline : un ar ome du vin 55

Corrig e 3

3.1 Reduction de la vanilline en alcool vanillique

Reponse 1

La vanilline (notee HVan) est une molecule organique peu soluble en milieu aqueux.

Pour la solubiliser, on la dissout dans de la soude. En effet,les ions hydroxyde peuventdeprotoner la fonction phenol de la vanilline formant ainsi un anion phenolate (note Van–)soluble en phase aqueuse. L’equation-bilan de cette reaction acido-basique est presenteesur la figure 3.7.

OH

OOH

O

OO

OH H2O

H

HVan Van-

FIG. 3.7 –Equation-bilan de la deprotonation de la vanilline.

Cette reaction acido-basique est thermodynamiquement favorisee puisque :

pKA H2O(ℓ)

/HO−(aq)

> pKA HVan(aq)/Van−

(aq)

Reponse 2

L’ equation-bilan de la reduction, par le borohydrure de sodium, de la fonction aldehydede la vanilline deprotonee Van– , est donnee sur la figure 3.8.

Le borohydrure de sodium fournit quatreequivalents d’ions hydrure. Il faut donca priori0,25 equivalent de borohydrure de sodium parequivalent de vanilline.

Reponse 3

Le gaz qui se degage est du dihydrogene. Il est forme par la reaction du borohydrure desodium avec l’eau.

56 Corrige 3

OH

OO

OH

OO

BH44 B(OH)44H2O4

H

FIG. 3.8 –Equation-bilan de la reduction de Van– par NaBH4.

C’est a cause de cette reaction parasite qu’il faut introduire le borohydrure de sodium enexces.

On remarque ici que le borohydrure de sodium est utilise dans l’eau. Contrairement autetrahydruroaluminate de lithium (LiAlH4), sa reaction acido-basique avec l’eau, bien quethermodynamiquement possible, est lente.

Reponse 4

L’ajout d’acide chlorhydrique lors du traitement permet :– de detruire le borohydrure de sodium en exces ;– de reprotoner le groupe fonctionnel phenolate de la molecule reduite pour donner

l’alcool vanillique souhaite. Peu soluble dans l’eau sous forme neutre, il precipite.

Reponse 5

La plaque CCM obtenue apreselution et revelation est schematisee sur la figure 3.9.

BA C D E

Vanilline ; Rf = 0,63

Alcool vanillique ; Rf = 0,31

Impureté ; Rf = 0,14

FIG. 3.9 –Schema de la plaque CCM apreselution et revelation.

L’analyse de la CCM montre que :– la solution C (filtrat) contient de la vanilline qui n’a pas reagi et de l’alcool

vanillique qui n’a pas precipite ;– la solution D (produit brut) contient de l’alcool vanillique et une impurete de

structure non determinee ;– la solution E (produit recristallise) contient uniquement de l’alcool vanillique.

On voit clairement que la recristallisation a permis d’eliminer l’impurete contenue dansle produit brut.

La vanilline : un ar ome du vin 57

Reponse 6

Le test caracteristique donne les resultats suivants :

Tube Observation

A precipite rougeB identique au tube temoinC leger trouble rougeD identique au tube temoinE identique au tube temoin

L’appartition d’un precipte rouge montre la presence, dans le tube A, d’un composepresentant une fonction carbonyle. La vanilline forme une hydrazone rouge avec la2,4-DNPH puisqu’elle possede un groupement fonctionnel aldehyde.

Les tubes B, D et E (sans trace d’hydrazone) ne contiennent pas de vanilline.

Dans le filtrat (solution C), le leger trouble rouge montre qu’un peu de vanilline n’a pasreagi et aete eliminee lors de l’essorage.

Il est possible de caracteriser un compose carbonyle par la temperature de fusion del’hydrazone qu’il forme avec la 2,4-DNPH. Ce type de methode n’est plus utilise depuisl’introduction systematique en laboratoire de techniques d’analyses modernes, comme la RMN oula spectrometrie de masse.

Reponse 7

Une masse d’alcool vanillique brutmAlVan = 1,9 g a ete obtenue pour une masse devanilline mHVan = 4 g introduite. Puisque la vanilline est le reactif limitant, le rendementrbrut de la reaction est alors :

rbrut =nAlVan

nHVan=

mAlVan MHVan

MAlVan mHVan

A.N.

rbrut =1,9×152154×4

= 47 %

Reponse 8

Une experience a donne les temperatures de fusion suivantes :avant recristallisation :Tf brut = 110oCapres recristallisation :Tf recrist = 114oC

La temperature de fusion du produit non recristallise est inferieurea celle du produitpurifie : le brut reactionnel contient donc des impuretes (comme le montre l’analyse CCMrealisee).

La recristallisationetait donc necessaire.

La recristallisation aete realisee en utilisant 4 mL de solvant pour 1,0 g de produit brut.

Une experience a donne une masse de produit recristallise de 0,8 g a partir de 1,0 g deproduit brut.

Le rendement de recristallisationrrecrist est donc :

58 Corrige 3

rrecrist=0,81,0

= 80 %

Le rendement global de la reactionrglobal est alors :

rglobal = rbrut rrecrist

A.N.

rglobal = 0,47×0,80= 38 %

Reponse 9

Le spectre IR de la vanilline permet de mettre enevidence une bandea 1665 cm−1

caracteristique de la vibration d’elongation de la liaison C=O conjuguee avec le cyclearomatique.Sur le spectre IR de l’alcool vanillique, on peut noter la disparition de cette bande etl’apparition d’une nouvelle bandea 3442 cm−1 correspondanta la vibration d’elongationde la liaison O–H de la fonction hydroxyle formee.

Les attributions des signaux observes sur les spectres RMN1H de la vanilline et del’alcool vanillique sont resumees sur les figures 3.10 et 3.11.

H O

OO

Singulet9,9 ppm

1H

H

HH

Singulet4,0 ppm

3H

H Singulet6,3 ppm

1H

H

H

H

Multiplet7,0-7,5 ppm

3H

FIG. 3.10 –Attribution des signaux observes sur le spectre RMN1H de la vanilline.

O

OO

Doublet4,6 ppm

2H

H

HH

Singulet3,9 ppm

3H

H Singulet5,7 ppm

1H

H

H

H

Multiplet6,8-7,0 ppm

3H

HH

H

Triplet1,6 ppm

1H

FIG. 3.11 –Attribution des signaux observes sur le spectre RMN1H de l’alcool vanillique.

La vanilline : un ar ome du vin 59

3.2 Dosage d’une solution basique de vanilline

Reponse 10

Comme on l’a deja precise sur la figure 3.7, l’introduction de la vanilline dans la soudeconduit (de facon quantitative)a la formation de sa base conjuguee Van–

(aq) dont laconcentration est donc :

[

Van−(aq)

]

=nHVan

Vfiole=

mHVan

MHVan Vfiole

ou Vfiole est le volume de la fiole.

A.N.[

Van−(aq)

]

=760.10−3

152×100.10−3 = 5,0 10−2 mol.L−1

Pour determiner la concentration en ions hydroxyde[

OH−(aq)

]

, on prend en compte la

quantite de vanilline ayantete deprotonnee. Sachant que pour un ion Van–(aq) forme, un

ion hydroxyde est consomme, on a :[

OH−(aq)

]

=[

OH−(aq)

]

initial−[

Van−(aq)

]

A.N.[

OH−(aq)

]

= 0,1−0,05= 5,0 10−2 mol.L−1

Les ions hydroxyde ontete introduits en exces.

Les ions hydroxyde et les ions Van–(aq) sont doses par l’acide chlorhydrique. La difference

de pKA entre les deux couples acide-base impliquesetant superieurea 4, les deux dosagessont successifs.• Premiere reaction de dosage :

HO−(aq) +H3O+

(aq) = 2H2O(ℓ)

• Seconde reaction de dosage :

Van−(aq) +H3O+(aq) = HVan(aq) +H2O(ℓ)

Reponse 11

Les graphes representant l’evolution du pH et de la conductiviteσ en fonction du volumeV d’acide chlorhydrique ajoute sont representes sur la figure 3.12.Les volumesequivalents du dosage pH-metriqueVeq1 et Veq2, determines grace a lamethode des tangentes, sont :

– Veq1= 9,8 mL– Veq2= 20,2 mL

Les volumesequivalents du dosage conductimetriqueV ′eq1 etV ′

eq2, determines grace auxruptures de pentes, sont :

– V ′eq1= 9,2 mL

– V ′eq2= 19,8 mL

60 Corrige 3

4,0

3,6

3,2

2,8

2,4

2,0

1,6

σ (

mS

.cm

-1)

3020100

V (mL)

14

12

10

8

6

4

2

0

pH

FIG. 3.12 –Graphes representant l’evolution du pH et de la conductiviteσ en fonction du volumeV d’acide chlorhydrique ajoute.

L’ echantillon aete dilue initialement pour s’affranchir de la dilution lors du dosage conduc-timetrique : le grapheσ = f(V) est alors constitue de portions de droite. Il faut cependant garder enmemoire que cette dilution nuit au dosage pH-metrique puisqu’elle diminue l’amplitude des sautsde pH, rendant ainsi la determination des volumesequivalents moins precise.

La determination des volumesequivalents realisee par l’exploitation des ruptures de penteobservees sur le grapheσ = f(V) est plus precise que celle effectuee par la methode destangentes. Ce sont donc ces volumes que l’on va utiliser pourdeterminer lesconcentrations en ions hydroxyde et en ions Van−

(aq).

• A la premiereequivalence, on a :

nOH−(aq)

= cHCl V′eq1

ou cHCl est la concentration de la solution d’acide chlorhydrique.

La concentration en ions hydroxyde[

OH−(aq)

]

est alors :

[

OH−(aq)

]

=cHCl V ′

eq1

Vintroduit

ou Vintroduit est le volume de solution S1 introduit.

A.N.[

OH−(aq)

]

=0,1×9,2

20= 0,046 mol.L−1

• A la deuxiemeequivalence :

nVan−(aq)

= cHCl

(

V ′eq2−V ′

eq1

)

d’ou la concentration en ion Van–(aq)

[

Van−(aq)

]

de la solution S1 :

La vanilline : un ar ome du vin 61

[

Van−(aq)

]

=cHCl

(

V ′eq2−V ′

eq1

)

Vintroduit

A.N.[

Van−(aq)

]

=0,1× (19,8−9,2)

20= 0,053 mol.L−1

Reponse 12

On determine le pKA du couple HVan(aq)/Van–(aq) a la demi-equivalence de la deuxieme

reaction de dosage sur la courbe de dosage pH-metrique.

Le volumea la demi-equivalence de la deuxieme reaction de dosageV12

vaut :

V12

=V ′

eq2+V ′eq1

2=

19,8+9,22

= 14,5 mL

Une lecture graphique donne :

pKA HVan(aq)/Van−

(aq)= 7,3

Cette valeur est en accord avec la valeur tabulee.

3.3 Dosage spectrophotometrique de la vanille liquide

Reponse 13

L’extraction par le dichloromethane permet de faire passer la vanilline en phase organiquealors que les colorants restent en phase aqueuse.

Lors de la seconde extraction la vanilline est deprotonee par la soude. Elle est alors sousforme ionique (Van–(aq)) et repasse donc dans une phase aqueuse debarrassee de colo-rant. On realise ensuite le dosage spectrophotometrique des ions Van–(aq) en milieu aqueuxbasique.

Reponse 14

Pour realiser les solutions S3, S4 et S5, on preleve un volumeVmere de la solution mere S2

de concentrationcmere= 5.10−4 mol.L−1 a l’aide d’une pipette graduee.Ce volume est verse dans une fiole jaugee de 50 mL (Vfille) dans laquelle on ajoute lasoude de concentration environ 0,1 mol.L−1 jusqu’au trait de jauge.Le volumeVmere de S2 preleve est donne par le relation :

Vmere=Vfille ccmere

A.N. pour S3 par exemple

Vmere=50×5.10−5

5.10−4 = 5 mL

On peut alors completer le tableau suivant :

62 Corrige 3

Solution S3 S4 S5

Concentration en ions Van–(aq) (mol.L−1) 5.10−5 3,0.10−5 10−5

Vmere (mL) 5 3 1

Reponse 15

La concentration molaire et l’absorbance sont reliees par la loi de Beer-Lambert.A unelongueur d’ondeλ donnee, on a :

Aλ = ε(λ ) ℓ c

avec :ε(λ ) coefficient d’absorption molairea la longueur d’ondeλ (L.mol−1.cm−1)ℓ longueur de la cuve (cm)c concentration molaire de l’espece qui absorbe (mol.L−1)

A fortes concentrations, l’absorbance ne varie plus lineairement avec la concentration. Laformation d’agregats moleculaires peut expliquer cette deviation.

Reponse 16

Pour minimiser l’erreur relative (∆AA ), il faut se placera la longueur d’onde pour laquelle

l’absorbance est maximale.

Ici, on se place donca λ = 346 nm.

Reponse 17

Le trace de la courbe d’etalonnage de l’absorbancea 346 nmA346 de la solution enfonction de la concentration en ions Van–

(aq) c, est represente sur la figure 3.13.

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

A3

46

5x10-5

43210

c (mol.L-1

)

FIG. 3.13 –Courbe d’etalonnage A346 = f (c).

La vanilline : un ar ome du vin 63

Un ajustement lineaire de la formey = a x permet d’obtenir une relation entrel’absorbance et la concentration :

A346 = 2,71.104×c

Le coefficient de correlation au carre r2 vaut alors :

r2 = 0,999824

Reponse 18

Pour la solution Sα , l’absorbance mesuree est :

Aα346 = 0,88

En utilisant la droite d’etalonnage, on en deduit la concentration molairecα :

cα =Aα

346

2,71.104

A.N.

cα =0,88

2,71.104 = 3,2.10−5 mol.L−1

On en deduit alors la concentration massiqueτα de la solution Sα :

τα = MHVan cα

A.N.τα = 152×3,2.10−5 = 4,9.10−3 g.L−1

La solution Sα a ete obtenuea partir de 1 mL d’echantillon de vanille liquide dilue d’unfacteur 250.On en deduit donc la concentration massique de l’echantillon commercialτechantillon envanilline :

τechantillon= 250τα

A.N.τechantillon= 250×4,9.10−3 = 1,2 g.L−1

Materiel necessaire et montagesutilis es

Materiel de dilution : fiole jaugee, pipette graduee ou jaugee.

Materiel de dosage :becher, burette graduee, agitateur magnetique, barreau aimante.

Materiel de dosage pH-metrique : materiel de dosage,electrode de verre,electrode dereference (ECS), pH-metre, solutions tampon.

Materiel de dosage conductimetrique : materiel de dosage, cellule de conductimetrie,conductimetre (pas de solutionetalon de KCl).

Materiel de potentiometrie : electrode de travail,electrode de reference (ECS), pincescrocodile, filselectriques, voltmetre.

Materiel pour l’ etude d’une pile : bechers relies par un pont salin,electrodes, pincescrocodile, filselectriques, voltmetre, amperemetre.

Materiel pour electrolyse :becher,electrodes, pinces crocodile, filselectriques, voltmetre,amperemetre, generateur.

Materiel de spectrophotometrie : spectrophotometre UV-visible, cuves plastiques.

Materiel d’extraction liquide-liquide : ampoulea decanter bouchee et son support,bechers ou erlenmeyers.

Materiel de CCM (chromatographie sur couche mince) :plaque de chromatographie(nature selon le sujet), capillaires, pota elution ferme.

Materiel de filtration sur filtre pliss e : entonnoira liquide (en verre) et son support,filtre plisse, erlenmeyer ou becher.

200 Materiel necessaire et montages utilises

eau

eau

eau

eau

eau

eau

garde

(2)(1) (3)

fermé

ouvert ouvert ouvert

FIG. 1 –(1) montagea reflux ; (2) montagea reflux avec ampoule d’addition isobare ; (3) montagea reflux avec garde (• et◦ representent respectivement des fixations fermes et laches).

eau

eausolvant chaud

fermé

ouvert

solubilisation dans unminimum de solvant chaud

trompe à eau

trompe à eau

fermé

eau

eau

thermomètre

colonne de vigreux

(1)

(2)

(3) (4)

FIG. 2 – (1) montage de distillation fractionnee ; (2) montage pour degazer une solution ;(3) montage de filtration sur Buchner ; (4) montage de recristallisation (• et ◦ represententrespectivement des fixations fermes et laches).

Tables IR et RMN

Table IR

Liaison Groupe fonctionnel Nombre d’onde (en cm−1)O−H alcool (libre) 3580−3650

alcool (lie) 3200−3550C−H alcane 2480−3000

alcene > 3000alcyne 3265−3330

C−−−N nitrile 2240−2260C−−−C alcyne 2100−2260N−H amine/amide 3400−3520C−−O anhydride d’acide 1720−1870

chlorure d’acyle 1785−1815acide carboxylique (libre) 1760ester 1735−1750aldehyde 1720−1740cetone 1715amide 1650−1695

C−−C aromatique 1650−2000alcene non conjugue 1640−1670alcene conjugue 1600−1650

C−O ester 1050−1330ether 1000−1250alcool 970−1260

202 Tables IR et RMN

Table RMN 1H

01

23

45

67

89

10

11

13

12

ppm

H

OH

O

H

O

OH

H

O

H

H

H

N

HH

O

NH

H

OH

O

H

il faut mettrte plus de mots

Phrases de risque (R) et desecurite (S)

Phrases de risque (R) simples

R1 Explosifa l’etat sec.R2 Risque d’explosion par le choc, la friction, le feuou d’autres sources d’ignition.R3 Grand risque d’explosion par le choc, la friction,le feu ou d’autres sources d’ignition.R4 Forme de composes metalliques explosifs tressensibles.R5 Danger d’explosion sous l’action de la chaleur.R6 Danger d’explosion en contact ou sans contactavec l’air.R7 Peut provoquer un incendie.R8 Favorise l’inflammation des matieres combus-tibles.R9 Peut exploser en melange avec des matieres com-bustibles.R10 Inflammable.R11 Facilement inflammable.R12 Extremement inflammable.R14 Reagit violemment au contact de l’eau.R15 Au contact de l’eau degage des gaz extremementinflammables.R16 Peut exploser en melange avec des substancescomburantes.R17 Spontanement inflammablea l’air.R18 Lors de l’utilisation, formation possible demelange vapeur-air inflammable/explosif.R19 Peut former des peroxydes explosifs.R20 Nocif par inhalation.R21 Nocif par contact avec la peau.R22 Nocif en cas d’ingestion.R23 Toxique par inhalation.R24 Toxique par contact avec la peau.R25 Toxique en cas d’ingestion.R26 Tres toxique par inhalation.R27 Tres toxique par contact avec la peau.R28 Tres toxique en cas d’ingestion.R29 Au contact de l’eau, degage des gaz toxiques.R30 Peut devenir facilement inflammable pendantl’utilisation.R31 Au contact d’un acide, degage un gaz toxique.R32 Au contact d’un acide, degage un gaz trestoxique.R33 Danger d’effets cumulatifs.R34 Provoque des brulures.R35 Provoque de graves brulures.

R36 Irritant pour les yeux.R37 Irritant pour les voies respiratoires.R38 Irritant pour la peau.R39 Danger d’effets irreversibles tres graves.R40 Effet cancerogene suspecte.R41 Risque de lesions oculaires graves.R42 Peut entraıner une sensibilisation par inhalation.R43 Peut entraıner une sensibilisation par contactavec la peau.R44 Risque d’explosion si chauffe en ambianceconfinee.R45 Peut provoquer le cancer.R46 Peut provoquer les alterations genetiqueshereditaires.R48 Risque d’effets graves pour la sante en cas d’ex-position prolongee.R49 Peut provoquer le cancer par inhalation.R50 Tres toxique pour les organismes aquatiques.R51 Toxique pour les organismes aquatiques.R52 Nocif pour les organismes aquatiques.R53 Peut entraıner des effets nefastesa long termepour l’environnement aquatique.R54 Toxique pour la flore.R55 Toxique pour la faune.R56 Toxique pour les organismes du sol.R57 Toxique pour les abeilles.R58 Peut entraıner des effets nefastesa long termepour l’environnement.R59 Dangereux pour la couche d’ozone.R60 Peut alterer la fertilite.R61 Risque pendant la grossesse d’effets nefastespour l’enfant.R62 Risque possible d’alteration de la fertilite.R63 Risque possible pendant la grossesse d’effetsnefastes pour l’enfant.R64 Risque possible pour les bebes nourris au laitmaternel.R65 Nocif : peut provoquer une atteinte des poumonsen cas d’ingestion.R66 L’exposition repetee peut provoquerdessechement ou gercures de la peau.R67 L’inhalation de vapeurs peut provoquer somno-lence et vertiges.R68 Possibilite d’effets irreversibles.

204 Phrases de risque (R) et de securite (S)

Phrases de risque (R) combinees

R14/15 Reagit violemment au contact de l’eau endegageant des gaz extremement inflammables.R15/29 Au contact de l’eau, degage des gaz toxiqueset extremement inflammables.R20/21 Nocif par inhalation et par contact avec lapeau.R20/22 Nocif par inhalation et par ingestion.R20/21/22 Nocif par inhalation, par contact avec lapeau et par ingestion.R21/22 Nocif par contact avec la peau et paringestion.R23/24 Toxique par inhalation et par contact avec lapeau.R23/25 Toxique par inhalation et par ingestion.R23/24/25 Toxique par inhalation, par contact avec lapeau et par ingestion.R24/25 Toxique par contact avec la peau et paringestion.R26/27 Tres toxique par inhalation et par contact avecla peau.R26/28 Tres toxique par inhalation et par ingestion.R26/27/28 Tres toxique par inhalation, par contactavec la peau et par ingestion.R27/28 Tres toxique par contact avec la peau et paringestion.R36/37 Irritant pour les yeux et les voies respiratoires.R36/38 Irritant pour les yeux et la peau.R36/37/38 Irritant pour les yeux, les voiesrespiratoires et la peau.R37/38 Irritant pour les voies respiratoires et la peau.R39/23 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par inhalation.R39/24 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par contact avec la peau.R39/25 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par ingestion.R39/23/24 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par inhalation et par contact avec la peau.R39/23/25 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par inhalation et par ingestion.R39/24/25 Toxique : danger d’effets irreversibles tresgraves par contact avec la peau et par ingestion.R39/23/24/25 Toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par inhalation, par contact avec la peau etpar ingestion.R39/26 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par inhalation.R39/27 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par contact avec la peau.R39/28 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par ingestion.R39/26/27 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par inhalation et par contact avec la peau.R39/26/28 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par inhalation et par ingestion.R39/27/28 Tres toxique : danger d’effets irreversiblestres graves par contact avec la peau et par ingestion.R39/26/27/28 Tres toxique : danger d’effetsirreversibles tres graves par inhalation, par contactavec la peau et par ingestion.R42/43 Peut entraıner une sensibilisation parinhalation et contact avec la peau.

R48/20 Nocif : risque d’effets graves pour la sante encas d’exposition prolongee par inhalation.R48/21 Nocif : risque d’effets graves pour la sante encas d’exposition prolongee par contact avec la peau.R48/22 Nocif : risque d’effets graves pour la sante encas d’exposition prolongee par ingestion.R48/20/21 Nocif : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par inhalation et parcontact avec la peau.R48/20/22 Nocif : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par inhalation et paringestion.R48/21/22 Nocif : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par contact avec lapeau et par ingestion.R48/20/21/22 Nocif : risque d’effets graves pour lasante en cas d’exposition prolongee par inhalation,par contact avec la peau et par ingestion.R48/23 Toxique : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par inhalation.R48/24 Toxique : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par contact avec lapeau.R48/25 Toxique : risque d’effets graves pour la santeen cas d’exposition prolongee par ingestion.R48/23/24 Toxique : risque d’effets graves pour lasante en cas d’exposition prolongee par inhalation etpar contact avec la peau.R48/23/25 Toxique : risque d’effets graves pour lasante en cas d’exposition prolongee par inhalation etpar ingestion.R48/24/25 Toxique : risque d’effets graves pour lasante en cas d’exposition prolongee par contact avecla peau et par ingestion.R48/23/24/25 Toxique : risque d’effets graves pourla sante en cas d’exposition prolongee par inhalation,par contact avec la peau et par ingestion.R50/53 Tres toxique pour les organismes aquatiques,peut entraıner des effets nefastesa long terme pourl’environnement aquatique.R51/53 Toxique pour les organismes aquatiques,peut entraıner des effets nefastesa long terme pourl’environnement aquatique.R52/53 Nocif pour les organismes aquatiques, peutentraıner des effets nefastes a long terme pourl’environnement aquatique.R68/20 Nocif : possibilite d’effets irreversibles parinhalation.R68/21 Nocif : possibilite d’effets irreversibles parcontact avec la peau.R68/22 Nocif : possibilite d’effets irreversibles paringestion.R68/20/21 Nocif : possibilite d’effets irreversiblespar inhalation et par contact avec la peau.R68/20/22 Nocif : possibilite d’effets irreversiblespar inhalation et par ingestion.R68/21/22 Nocif : possibilite d’effets irreversiblespar contact avec la peau et par ingestion.R68/20/21/22 Nocif : possibilite d’effets irreversiblespar inhalation, par contact avec la peau et paringestion.

Phrases de risque (R) et de securite (S) 205

Phrases de securite (S) simples

S1 Conserver sous cle.S2 Conserver hors de la portee des enfants.S3 Conserver dans un endroit frais.S4 Conservera l’ecart de tout local d’habitation.S5 Conserver sous... (liquide approprie a specifier parle fabricant).S6 Conserver sous... (gaz inertea specifier par lefabricant).S7 Conserver le recipient bien ferme.S8 Conserver le recipienta l’abri de l’humidite.S9 Conserver le recipient dans un endroit bienventile.S12 Ne pas fermer hermetiquement le recipient.S13 Conservera l’ecart des aliments et boissons ycompris ceux pour animaux.S14 Conserver a l’ecart des... (matiere(s)incompatible(s)a indiquer par le fabricant).S15 Conservera l’ecart de la chaleur.S16 Conservera l’ecart de toute flamme ou sourced’etincelles - Ne pas fumer.S17 Tenira l’ecart des matieres combustibles.S18 Manipuler et ouvrir le recipient avec prudence.S20 Ne pas manger et ne pas boire pendantl’utilisation.S21 Ne pas fumer pendant l’utilisation.S22 Ne pas respirer les poussieres.S23 Ne pas respirer les gaz/vapeurs/ fumees/aerosols(terme(s) approprie(s)a indiquer par le fabricant).S24Eviter le contact avec la peau.S25Eviter le contact avec les yeux.S26 En cas de contact avec les yeux, laverimmediatement et abondamment avec de l’eau etconsulter un specialiste.S27 Enlever immediatement tout vetement souille oueclabousse.S28 Apres contact avec la peau, se laverimmediatement et abondamment avec... (produitsappropriesa indiquer par le fabricant).S29 Ne pas jeter les residusa l’egout.S30 Ne jamais verser de l’eau dans ce produit.S33 Eviter l’accumulation de chargeselectrostatiques.S35 Ne se debarrasser de ce produit et de son recipientqu’en prenant toute precaution d’usage.S36 Porter un vetement de protection approprie.S37 Porter des gants appropries.S38 En cas de ventilation insuffisante, porter unappareil respiratoire approprie.S39 Porter un appareil de protection des yeux/duvisage.

S40 Pour nettoyer le sol ou les objets, souilles par ceproduit, utiliser... (a preciser par le fabricant).S41 En cas d’incendie et/ou d’explosion ne pasrespirer les fumees.S42 Pendant les fumigations/pulverisations porter unappareil respiratoire approprie (terme(s) approprie(s)a indiquer par le fabricant).S43 En cas d’incendie utiliser... (moyensd’extinction a preciser par le fabricant. Si l’eauaugmente les risques, ajouter« Ne jamais utiliserd’eau»).S45 En cas d’accident ou de malaise consulterimmediatement un medecin (si possible lui montrerl’ etiquette).S46 En cas d’ingestion consulter immediatement unmedecin et lui montrer l’emballage ou l’etiquette.S47 Conservera une temperature ne depassant pas...oC (a preciser par le fabricant).S48 Maintenir humide avec... (moyen approprie apreciser par le fabricant).S49 Conserver uniquement dans le recipientd’origine.S50 Ne pas melanger avec... (a specifier par lefabricant).S51 Utiliser seulement dans des zones bien ventilees.S52 Ne pas utiliser sur de grandes surfaces dans leslocaux habites.S53Eviter l’exposition, se procurer des instructionsspeciales avant l’utilisation.S56 Eliminer ce produit et son recipient dans uncentre de collecte des dechets dangereux ou speciaux.S57 Utiliser un recipient approprie poureviter toutecontamination du milieu ambiant.S59 Consulter le fabricant ou le fournisseur pourdes informations relativesa la recuperation ou aurecyclage.S60 Eliminer le produit et son recipient comme undechet dangereux.S61 Eviter le rejet dans l’environnement.Consulter les instructions speciales/la fiche dedonnees de securite.S62 En cas d’ingestion, ne pas faire vomir :consulter immediatement un medecin et luimontrer l’emballage ou l’etiquette.S63 En cas d’accident par inhalation, transporter lavictime hors de la zone contaminee et la garder aurepos.S64 En cas d’ingestion, rincer la bouche avec de l’eau(seulement si la personne est consciente).

206 Phrases de risque (R) et de securite (S)

Phrases de securite (S) combinees

S1/2 Conserver sous clef et hors de portee desenfants.S3/7 Conserver le recipient bien ferme dans unendroit frais.S3/9/14 Conserver dans un endroit frais et bienventile a l’ecart des... (matieres incompatiblesaindiquer par le fabricant).S3/9/14/49 Conserver uniquement dans le recipientd’origine dans un endroit frais et bien ventile al’ ecart de... (matieres incompatiblesa indiquer par lefabricant).S3/9/49 Conserver uniquement dans le recipientd’origine dans un endroit frais et bien ventile.S3/14 Conserver dans un endroit fraisa l’ecart des...(matieres incompatiblesa indiquer par le fabricant).S7/8 Conserver le recipient bien ferme eta l’abri del’humidite.S7/9 Conserver le recipient bien ferme et dans unendroit bien ventile.S7/47 Conserver le recipient bien ferme et a unetemperature ne depassant pas... Co (a preciser par lefabricant).S20/21 Ne pas manger, ne pas boire et ne pas fumerpendant l’utilisation.

S24/25Eviter le contact avec la peau et les yeux.S27/28 Apres contact avec la peau, enleverimmediatement tout vetement souille ou eclabousseet se laver immediatement et abondamment avec...(produits appropriesa indiquer par le fabricant).S29/35 Ne pas jeter les residus a l’egout ; ne sedebarrasser de ce produit et de son recipient qu’enprenant toutes les precautions d’usage.S29/56 Ne pas jeter les residusa l’egout,eliminer ceproduit et son recipient dans un centre de collecte desdechets dangereux ou speciaux.S36/37 Porter un vetement de protection et des gantsappropries.S36/37/39 Porter un vetement de protectionapproprie, des gants et un appareil de protection desyeux/du visage.S36/39 Porter un vetement de protection approprie etun appareil de protection des yeux/du visage.S37/39 Porter des gants appropries et un appareil deprotection des yeux/du visage.S47/49 Conserver uniquement dans le recipientd’origine a une temperature ne depassant pas...oC(a preciser par le fabricant).

Index

Aacetate d’isoamyle, 129acetylation, 96acide acetique, 129acide ascorbique, 66acide benzoıque, 161, 177acide chlorhydrique, 164acide citrique, 68acide nitrique, 11acide paratoluenesulfonique, 129, 183acide phosphorique, 128acide sulfanilique, 127additif alimentaire, 66, 68, 123, 175Adiaril, 98alcool benzylique, 161, 177alcool de grain, 147alcool isoamylique, 129alcool vanillique, 46aldehyde salicylique, 25alliage, 11ammoniac, 111ammoniaque, 81, 110anhydride acetique, 96anticoagulant, 25anti-oxydant, 128antiseptique, 28arome, 129

Bbenzaldehyde, 161bonbons, 125borax, 126borohydrure de sodium, 46

CCannizzaro, 1613-carbethoxycoumarine, 25CCM, 26, 47, 69, 125, 177, 178Celite, 178

centilaboratoire, 105chlorure de sodium, 27chromate de potassium, 28Coca-Cola, 128, 177cocktail, 149colorant azoıque, 127colorants alimentaires, 125complexe, 69, 81conductivite ionique molaire, 110conservateur, 126, 175constante thermodynamique, 81controles de qualite, 125contraction de volume, 148coumarine, 25couplage diazoıque, 127courbe intensite-potentiel, 110cuivre, 11, 83cuivre (II ), 12, 81

DDakin, 28, 30degre d’alcool, 147Destop, 110diagramme binaire, 112, 149diagramme potentiel-pH, 163diazotation, 127dichloroindophenolate de sodium, 66diiode, 98, 163dioxyde d’azote, 16, 83dismutation, 161dissolution, 179distillation, 111, 1472,4-DNPH, 48dosage colorimetrique, 12, 13, 28, 30, 68,81, 82, 98, 111, 147, 164, 180dosage complexometrique, 13dosage conductimetrique, 27, 49, 180dosage par precipitation, 27, 28, 69dosage pH-metrique, 49, 69, 129, 149, 180

208 Index

dosage potentiometrique, 183dosage redox, 12, 30, 67, 98, 147, 164dosage spectrophotometrique, 28, 49, 66,83, 128

E–Heau polluee, 83echantillon de vanille liquide, 49EDTA , 13electrolyse, 14, 109electrozingage, 14encre effacable, 163esterification, 96, 129ethanoate de zinc, 126ethanol, 147, 182extraction, 50, 81, 126, 130, 161, 177fer, 14ferricyanure de potassium, 13ferrocyanure de potassium, 13, 126gammeetalon, 28, 50, 83, 126D-glucose, 95grandeur thermodynamique, 13, 179helianthine, 180hypochlorite de sodium, 30

I–Mindicateur colore, 108indice de refraction, 130iodate de potassium, 163iodometrie, 12, 30, 98, 164iodure de potassium, 12, 30, 163jambon, 126laboratoire miniaturise, 105laiton, 11M&M’s , 125mediamutation, 163medicament, 233-methylbutan-1-ol, 129microfluidique, 105milieu non aqueux, 182Mohr (methode de), 28Mohr (sel de), 147

N(N)-1-naphtylethylenediamine, 127naringine, 69nitrate , 83nitrate d’argent , 27nitrate de zinc (II ), 13nitrite de sodium, 126

nitrozation, 127

O–Poctan-1-ol, 81orange de xylenol, 13oxydation, 11, 98, 177pamplemousse, 65permanganate de potassium, 28, 147,177phenolphtaleine, 108, 180pharmacie, 25pile, 13piperidine, 25polydimethylsiloxane, 107polymere, 107potentiometrie, 82, 182propanedioate de diethyle, 25

Q–Rquinhydrone, 182recristallisation, 26, 47, 97, 162, 178, 182reduction, 46, 83reticulation, 107rouge de methyle, 82, 108, 180

Sserum physiologique, 27, 28Smarties, 125Smirnoff-Ice, 149solubilite, 179Soxhlet (extracteur), 69spectre IR, 31, 53, 131spectre RMN, 31, 52, 165stœchiometrie, 81sucre, 95sulfate de cuivre (II ), 81

T–Ztetraamminecuivre (II ), 81, 83temperature de fusion, 26, 48, 97, 162, 179test caracteristique, 48thiosulfate de sodium, 12, 30, 98, 164Vahine, 125vanille, 45vanilline, 45vitamine C, 66vodka, 145volume molaire partiel, 148zinc, 11zinc (II ), 13, 14, 69