📝 Fiche de révision — Synthèse d'une espèce chimique organique

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🔬 Les quatre étapes

Chaque technique se justifie par une propriété : état physique, solubilité, densité, $T_{\text{fus}}$, $T_{\text{éb}}$.

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🔥 Montage à reflux

• Chauffe-ballon, ballon + réactifs + pierre ponce, réfrigérant vertical (eau : entrée en bas, sortie en haut), support, pinces ; ouvert en haut.
• Chauffer à ébullition pour accélérer une réaction lente, sans perte : les vapeurs se condensent et retombent.
• Catalyseur : accélère sans être consommé, absent de l'équation.

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🧪 Isoler et purifier

• Filtration sous vide (büchner, fiole à vide, trompe à eau) : solide retenu, filtrat aspiré ; rapide.
• Décantation (ampoule) : liquide non miscible à l'eau ; eau salée (relargage) ; phase la moins dense au-dessus.
• Lavage : solution aqueuse qui dissout les impuretés (hydrogénocarbonate pour un acide).
• Séchage : sulfate de magnésium anhydre, puis filtration.
• Recristallisation : dissoudre à chaud dans le minimum de solvant, refroidir, le produit pur cristallise, filtrer.
• Distillation : le liquide le plus volatil ($T_{\text{éb}}$ la plus basse) est vaporisé, condensé dans un réfrigérant incliné, recueilli.

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🔍 Analyser

• CCM : dépôts du produit et des références, élution ; même hauteur (même $R_f = h_{\text{tache}}/h_{\text{éluant}}$) = même espèce ; une seule tache = produit pur.
• Température de fusion (banc Kofler) : nette et égale à la référence = pur ; abaissée et étalée = impur.
• Spectre IR : groupes caractéristiques attendus.

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📊 Rendement

$r = \frac{n_{\text{obtenue}}}{n_{\max}} = \frac{m_{\text{obtenue}}}{m_{\max}} \leqslant 1$

1. Quantités initiales, réactif limitant, $x_{\max}$.
2. $n_{\max}(\text{produit}) = \text{coef} \times x_{\max}$ ; $m_{\max} = n_{\max} M$.
3. $r = m_{\text{obtenue}} / m_{\max}$.

Ex. : $0{,}20$ mol d'acide (limitant) $\to$ $m_{\max} = 0{,}20 \times 88{,}1 = 17{,}6$ g ; obtenu $11{,}4$ g $\to$ $r = 65\,\%$.

Causes de $r < 1$ : réaction non totale, pertes (filtrat, lavages, verrerie), réactions parasites.

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⚠️ Pièges à éviter

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📌 À retenir

1. Transformation, isolement, purification, analyse.
2. Reflux : chauffer sans perdre ; catalyseur.
3. Solide : filtration sous vide, recristallisation, $T_{\text{fus}}$. Liquide : décantation, lavage, séchage, distillation.
4. CCM : une tache = pur.
5. $r = n_{\text{obtenue}} / n_{\max}$ via le réactif limitant.