SA6 TP10 Extract ion d’une espèce chimique par solvant

Objectifs Ø mettre en œuvre un protocole pour extraire une espèce chimique d’un solvant

Compétences S’APProprier ANAlyser REAliser VALider COMmuniquer ✔ ✔ ✔ ✔ ✔

CONTEXTE DE LA SEANCE : L’extraction d’une espèce chimique d’une solution dépend, entre autres, de la nature du solvant et de la structure de l’espèce chimique à extraire. A l’issue d’une séance d’athlétisme, Laurent, grand sportif émérite, souhaiterait vérifier ce qui a été mis dans sa gourde par son entraîneur. En effet, il vient de recevoir une lettre recommandée de l’ONAD (organisation nationale anti dopage) pour effectuer un test. PROBLEME : La molécule en question de formule brute C8H10N4O2 pourrait influencer son métabolisme et modifier son activité cardiaque. Laurent souhaiterait vérifier si cette molécule est bien présente dans la boisson qu’il a bu avant l’effort.

Comment extraire cette molécule de la boisson ?

DOCUMENTS MIS A DISPOSITION :

DOC 1 : COMPOSITION DE LA BOISSON DE LAURENT

La boisson que Laurent a bu avant son effort physique est une solution aqueuse contenant des sels minéraux, permettant au corps de se réhydrater mais contenant aussi des molécules augmentant le rythme cardiaque et nécessaire pour acquérir du tonus musculaire. Une de ces molécules a la formule brute C8H10N4O2, une autre a la formule brute C6H12O6 nous dévoilerons leur nom plus tard…

DOC 2 : PRINCIPE DE L’EXTRACTION PAR SOLVANT

On désire extraire une molécule solubilisée dans un mélange aqueux. On doit utiliser un solvant d’extraction qui n’est pas miscible avec l’eau et dans lequel la molécule à extraire est très soluble.

Ø Avant toute manipulation, s’assurer que le robinet de l’ampoule est bien fermé. Placer sous l’ampoule un bécher « collecteur ».

Ø La première étape consiste à introduire la solution aqueuse contenant la molécule à extraire dans l’ampoule à décanter.

Ø La deuxième étape consiste à rajouter progressivement le solvant extracteur dans l’ampoule à décanter.

Ø La troisième étape consiste à sortir l’ampoule de son support et à agiter manuellement de façon latérale en tenant l’ampoule « robinet vers le haut » et dirigé vers un endroit sécurisé ( mur ou fenêtre ).

Ø L’étape suivante consiste à dégazer en ouvrant le robinet et à en faire sortir les gaz éventuels. Ø Quand le degazage est réalisé, refermer le robinet puis reposer l’ampoule sur son support afin de

procéder à la décantation. Ø La décantation doit se faire pendant quelques minutes, les phases organique et aqueuse vont

apparaître distinctement. Ø Après quelques minutes, vous pouvez séparer les phases en collectant dans le flacon la molécule que

Laurent souhaitait analyser. (Attention, l’écoulement ne peut se faire correctement qu’à condition que le bouchon de l’ampoule eut été retiré ).

DOC 3 : SOLUBILITE ET DENSITE DE QUELQUES ESPECES CHIMIQUES

Eau Ethanol Cyclohexane Dichlorométhane C8H10N4O2 C6H12O6

Eau miscible non miscible non miscible soluble très peu soluble Ethanol miscible non miscible non miscible très peu

soluble soluble

Dichlorométhane non miscible non miscible non miscible très soluble non soluble Cyclohexane non miscible non miscible non miscible non soluble très soluble

Dichlorométhane Eau Ethanol Cyclohexane

Densité 1,32 1,00 0,78 0,77

DOC 4 : ESPECES CHIMIQUES RENCONTREES AU COURS DE LA SEANCE

DOC 5 : LISTE DU MATERIEL :

- Un échantillon de la boisson de Laurent - Un flacon d’éthanol - Un flacon de dichlorométhane - Un flacon de cyclohexane - Une ampoule à décanter sur son support

- Béchers - Fiches de sécurité des différents produits

chimiques utilisés - Hotte aspirante dans la salle, lunettes de

protection, gants.

TRAVAIL A EFFECTUER : A l’aide des documents précédents, aider Laurent à extraire la molécule qu’il souhaite analyser. Un « dossier réponses » est à compléter par équipe. ( deux feuilles ) Bon courage !

CYCLOHEXANE ETHANOL DICHLOROMETHANE