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Généralités sur l'identification des espèces chimiques

Q1) La banane laisse naturellement échapper une odeur caractéristique. Cet arôme est décelé grâce :

au goût
à la vue
à l'odorat
au toucher
à l'ouïe

 

Q2) Un test de mise en évidence d'un constituant de la banane est réalisé: on verse quelques millilitres de liqueur de Fehling sur des morceaux de banane. On chauffe l'ensemble dans un tube à essais. Un précipité de couleur rouge brique se forme. Ce test a mis en évidence la présence dans la banane :

de l'eau
du glucose
des acides
des substances grasses
des lipides

 

Q3) On mesure le pH d'un jus de banane et on obtient pH = 4,6. Ce jus de banane est :

acide
neutre
basique
amer
bleu

 

Q4) Un test de mise en évidence de l'eau est ensuite mis en oeuvre. Pour cela, on dépose sur un morceau de banane fraichement coupée un peu de sulfate de cuivre anhydre (solide blanc) La banane contenant effectivement de l'eau, le sufate de cuivre :

devient bleu
devient blanc / gris
devient rouge brique
ne change pas de couleur
devient plus clair

 

Q5) L'acétate d'isoamyle est en partie la substance responsable de l'odeur dégagée par la banane. L'acétate d'isoamyle peut aussi être synthétisé au laboratoire. L'acétate d'isoamyle n'est pas une substance :

naturelle
synthétique
chimique
repérable par les sens
artificielle

 

Synthèse de l'acétate d'isoamyle

En plus de vos connaissances (première partie du programme de seconde), vous devez lire attentivement le texte ci-dessous et utiliser les données qui le suivent pour répondre aux questions de ce QCM.

Ce texte et ces données sont consultables également par les liens situés entre chacune des questions où elles sont utiles.

Texte:

Pour synthétiser au laboratoire l'acétate d'isoamyle, on mélange de l'acide acétique et de l'alcool isoamylique.

On porte à reflux ce mélange pendant 20 minutes. Au cours de cette transformation, il se forme par ailleurs de l'eau.

Une fois le reflux terminé, on recueille le mélange dans un bécher et on ajoute un peu de chlorure de sodium (sel de table)

Le mélange est ensuite versé dans une ampoule à décanter. On y ajoute 50 mL d’un solvant pour extraire l’acétate d'isoamyle.

La phase contenant l’acétate d'isoamyle est ensuite séparée. On ajoute alors quelques grains d’un desséchant.

Par un procédé non décrit ici, le solvant organique est ensuite éliminé par évaporation. On recueille alors uniquement le produit synthétisé.

Données:

* Solubilité de l'acétate d'isoamyle:
          - dans l'eau: faible (0,8 g/L)
          - dans l'eau salée: très faible (0,4 g/L)
          - dans le cyclohexane: très forte
          - dans le dichlorométhane: forte

* Densité:
          - de l'eau: d = 1,00
          - du cyclohexane: d = 0,78
          - du dichlorométhane: d = 1,33

* L'eau n'est miscible ni au cyclohexane, ni au dichlorométhane.

* Le cyclohexane est un solvant inflammable et non nocif.

 

Q6) Toutes les propositions suivantes sont correctes sauf une. Laquelle ?

D'une façon générale, la synthèse en chimie permet :

d'obtenir des produits en grandes quantités
de reproduire des espèces naturelles
d'obtenir des produits très purs
de fabriquer des organismes vivants
d'augmenter les quantités produites pour suivre l'évolution démographique.

 

Q7) L'indication "0,8 g/L" signifie que l'on peut dissoudre au maximum 0,8 gramme d'acétate d'isoamyle dans un litre d'eau. Si on verse 0,3 g d'acétate d'isoamyle dans 500 mL d'eau, que peut-on affirmer ?

Tout l'acétate d'isoamyle a pu se dissoudre
On aurait pu dissoudre complètement deux fois plus d'acétate d'isoamyle dans les 500 mL d'eau.
Tout l'acétate d'isoamyle n'a pas pu se dissoudre
Tout l'acétate d'isoamyle a pu se dissoudre mais on ne plus en dissoudre davantage.
On aurait même pu dissoudre complètement 0,5 g d'acétate d'isoamyle dans les 500 mL d'eau.

 

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Q8) Compte tenu des données concernant le cyclohexane, quelle précaution primordiale faut-il prendre lorsque l'on manipule ce solvant :

Eviter de la manipuler près d'une source de chaleur
Eviter tout contact du solvant avec les mains
Eviter de respirer les vapeurs de solvant
Faire toute la manipulation sous une hotte aspirante
Le ranger immédiatement après utilisation à l'abri de la lumière

 

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Q9) Identifier, parmi les montages suivants, celui qui représente un montage à reflux correctement mis en oeuvre :

choix 1     choix 2      choix 3

                                                                     

choix 4    choix 5

                                  

 

Q10) Par rapport au chauffage classique (dernier montage ci-dessus), le montage à reflux permet :

d’obtenir des espèces pures
d’améliorer la sécurité de l’expérimentateur
de ne pas répandre dans l'atmosphère les vapeurs formées
de diminuer la vitesse de formation des produits
d’augmenter la température du mélange

 

Q11) Dans ce même montage à reflux, le réfrigérant à eau permet :

d’éliminer les impuretés
de refroidir le ballon
de condenser les vapeurs formées
d’augmenter la température du mélange
de faciliter l’extraction de l’acétate d'isoamyle

 

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Q12) Quel est le rôle du chlorure de sodium ajouté dans le bécher à l'issue du chauffage à reflux :

Obtenir rapidement de grandes quantités d’acétate d'isoamyle
Rendre plus soluble l’acétate d'isoamyle dans l’eau
Eliminer les impuretés
Diminuer les quantités de solvant extracteur utilisé pour la suite des opérations
Rendre l’acétate d'isoamyle moins soluble que dans l’eau pure

 

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Q13) Quel sera la solvant le mieux adapté à ajouter dans l'ampoule à décanter pour extraire l'acétate d'isoamyle ?

le dichlorométhane
l'acétone
l'alcool isoamylique
le cyclohexane
l'acide acétique

 

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Q14) Quelle précaution impérative faut-il prendre lors de la manipulation de l’ampoule à décanter ?

Tenir l’ampoule verticalement
Ouvrir régulièrement l’ampoule pour rétablir la pression à l’intérieur de l’ampoule
Au-dessus de l’évier, faire couler de l’eau froide sur l’ampoule pour refroidir le mélange
Laisser le bouchon de l’ampoule à décanter lors de sa vidange
Ne pas agiter l’ampoule à décanter. Elle est en verre et fragile

 

Q15) Après agitation, quel schéma décrit correctement le contenu de l’ampoule (réponse liée au solvant etenu à la question Q13)  ?

choix 1     choix 2    

                                             

choix 3


choix 4    choix 5

                                             

 

Q16) Lorsque l'on veut, après décantation, récupérer le contenu d'une ampoule à décanter, laquelle de ces précautions n'est pas nécessaire :

porter des lunettes de sécurité
porter une blouse
enlever le bouchon de l'ampoule à décanter
placer un récipient sous l'ampoule à décanter
rester assis

 

Q17) La phase contenant l’acétate d'isoamyle est séparée. On ajoute ensuite quelques grains d’un desséchant. Le rôle de ce desséchant est :

de rendre plus soluble l’acétate d'isoamyle dans l’eau
d’augmenter la quantité d’acétate d'isoamyle formé
de rendre moins soluble l’acétate d'isoamyle dans l’eau
d’éliminer les dernières traces d’eau
d’augmenter la solubilité de l’acétate d'isoamyle dans le solvant organique

 

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Q18) On imbibe un papier filtre avec le produit obtenu à l'issue de la synthèse. On porte ce papier près du nez et on détecte une odeur de banane. Que peut-on affirmer ?

La banane renferme du glucose
La synthèse est réussie
Rien
L’acétate d'isoamyle n’est pas toxique
La banane renferme le solvant organique utilisé

 

 

On réalise ensuite une chromatographie sur couche mince. Pour cela, on dépose, de gauche à droite :
          - en C de l’acétate d'isoamyle du commerce
          - en M du fructose ( le fructose est un sucre )
          - en E l’acétate d'isoamyle recueilli après la synthèse
          - en L de l’alcool isoamylique
          - en P un sirop de banane

Après élution et révélation, on obtient le chromatogramme ci-contre :

 
chromatogramme 1

 

Q19) A la lecture du chromatogramme, on peut affirmer que :

l’acétate d'isoamyle synthétisé contient aussi de l’alcool isoamylique
l’espèce synthétisée est un mélange de substances
le sirop de banane renferme de l’acide acétique
le sirop de banane ne contient que de l’acétate d'isoamyle
le sirop de banane renferme de l’acétate d'isoamyle

 

VISUALISATION DE LA PLAQUE    /  FERMER LA VISUALISATION DE LA PLAQUE

Q20) A la lecture du chromatogramme, on peut aussi affirmer que :

la synthèse a produit de l’alcool isoamylique
le sirop de banane renferme au moins un sucre
le sirop de banane risque de contenir un acide
l’acétate d'isoamyle du commerce n’est pas pur
la synthèse a échoué

 

VISUALISATION DE LA PLAQUE    /  FERMER LA VISUALISATION DE LA PLAQUE

 

Fin du QCM

 


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