Seconde – Sciences Physiques et Chimiques TP4b

1ère Partie : La santé – Chapitre 4

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Extraction du diiode contenu dans la Bétadine®

Principe de l’extraction par solvant (extraction liquide-liquide)

Le diiode est une espèce chimique connue pour ses propriétés

antiseptiques. Cette espèce est présente dans une solution vendue en

pharmacie sous le nom de Lugol ou de Bétadine®. C’est une

solution aqueuse brune.

Nous souhaitons séparer le diiode de la Bétadine®.

Pour cela, nous allons réaliser une extraction liquide liquide dont le principe est de faire passer le

diiode dans un autre solvant bien choisi...

Trois critères doivent être pris en compte afin de réaliser cette extraction :

- Le solvant extracteur doit être non miscible et plus volatil que le solvant d’origine.

- L’extrait soit plus soluble dans le solvant extracteur que dans le solvant d’origine.

- Le solvant utilisé doit être le moins toxique possible.

1. Identifier le solvant et l’extrait dans la solution de Bétadine®.

2. Expliquer les termes : non miscible … ; plus volatil que … et plus soluble … dans les deux

premiers critères de choix de solvant.

3. Justifier le nom de cette technique d’extraction. Pourquoi le solvant extracteur doit-il être plus

volatil que le solvant initial ?

Afin de choisir le bon solvant, nous devons revoir les notions de solubilité, de miscibilité, de

densité, de masse volumique ainsi que la lecture de l’étiquette d’un produit chimique.

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1 – Carte d’identité de trois solvants du laboratoire

L'étiquette des flacons présente les informations ci-après :

éthanol

C2H6O

Densité : 0,78

eb = 78 °C

Solubilité dans l’eau : en toute proportion

Solubilité du diiode : moyenne

Phrases R : 11

Phrases S : 7-16

cyclohexane

C6H12

Densité : 0,79

eb = 81 °C

Solubilité dans l’eau : nulle

Solubilité du diiode : grande

Phrases R : 11, 38, 50/53, 65, 67,

Phrases S : 9, 16, 33, 60, 61, 62,

dichlorométhaneCH2Cl2

Masse volumique : 1,33 g.L-1

eb = 40 °C

Solubilité dans l’eau : 13 g.L-1

Solubilité du diiode : grande

Phrases R : 40

Phrases S : 2, 23, 24/25, 36/37

1. Définir la masse volumique, la densité, la température d’ébullition et la solubilité d’une espèce chimique.2. Indiquer, pour l’éthanol, le nom des informations données sur l’étiquette.3. Nommer et donner la signification des « dessins ».4. Donner la signification des phrases R et phrases S (recherche web éventuellement).5. Mélange de l’eau et de l’éthanol.

a. Noter vos observations. Que dire de ces deux liquides et du mélange ?

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b. A quelle information peut-on rapporter votre observation ? c. Bizarre, bizarre… Si l’on mélange 50,0 mL d’eau et 50,0 mL d’éthanol, que se passe-t-il ?

6. Mélange de l’eau et du cyclohexane. a. Noter vos observations. Que dire de ces deux liquides et du mélange ? b. A quelle information peut-on rapporter votre observation ?

7. Mélange de l’eau et du dichlorométhane. a. Noter vos observations. Que dire de ces deux liquides et du mélange ? b. A quelle information peut-on rapporter votre observation ?

2 – Choix du solvant

A partir du principe de l’extraction liquide-liquide et des étiquettes de solvants proposés, justifier le choix du solvant extracteur du diiode dans la Bétadine®.

3 – Manipulation

Proposer une expérience afin de répondre à la problématique posée.

Quelle verrerie peut-on choisir pour réaliser cette extraction ?

Becher Ampoule à décanter

Pipette graduée Dispositif de filtration

Eprouvette graduée Erlenmeyer

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La solution de Bétadine sur laquelle vous allez travailler est trop concentrée en diiode. Cela va entraîner une grande consommation de solvant extracteur (de toxicité non nulle) pour extraire la totalité du diiode de son milieu aqueux.

On va donc préalablement réaliser une dilution au 1/10ème de la solution de Bétadine.

1. Comment réaliser cette dilution à partir du matériel disponible ? Expliquer.

2. Annoter les schémas des techniques de séparation ci-dessous.

3. Quelle technique allez-vous utiliser pour répondre à la problématique de l’activité 3 ? Justifier.

Techniques de séparation

- La décantation simple : Elle permet de séparer, grossièrement, un mélange hétérogène solide -

liquide.

- La décantation à l’aide d’une ampoule à décanter : Elle permet de séparer un mélange

hétérogène liquide - liquide.

- La filtration : Elle permet de séparer un mélange hétérogène solide liquide.