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D. LATOUCHE Chimie 2nde 1 D. LATOUCHE Lycée Saint-Exupéry 78200 Mantes-la-Jolie

D. LATOUCHE Chimie 2nde 1 D. LATOUCHE Lycée Saint-Exupéry 78200 Mantes-la-Jolie Fiches techniques TP de Chimie ♣Fiche 1 : la verrerie de laboratoire ♣Fiche 2 : le bec Bunsen ♣Fiche 2 : l’extraction par solvant ♣Fiche 4 : l’hydrodistillation ♣Fiche 5 : la chromatographie sur couche mince ♣Fiche 6 : le chauffage à reflux ♣Fiche 7 : effectuer une pesée ♣Fiche 8 : lire un volume ♣Fiche 9 : utiliser une pipette jaugée ♣Fiche 10 : préparer une solution par dissolution ♣Fiche 11 : préparer une solution par dilution ♣Fiche 12 : mesurer la masse volumique d’un liquide D. LATOUCHE Chimie 2nde 2 Consignes de sécurité à respecter en TP de Chimie ♣Porter une blouse en coton boutonnée ♣Avoir les cheveux attachés s’ils sont longs. ♣Manipuler debout. ♣Porter des lunettes de protection et des gants lors de la manipulation de produits corrosifs. ♣Respecter les consignes de sécurité données par le professeur. Pictogrammes de sécurité Toxique T Très toxique T+ Substance mortelle pour les organismes vivants. Il ne faut pas entrer en contact avec la peau, les yeux et ne pas respirer ! Nocif Xn Irritant Xi Substance qui irrite la peau et les yeux. Peut rendre malade rien qu’en le respirant. Il ne faut pas respirer et ne pas toucher. Facilement inflammable Très inflammable F+ Substance qui prend feu. Il faut tenir loin des flammes et refermer le flacon. Comburant O Substance qui favorise l’inflammation, qui entretient les flammes lors d’un feu. Il faut tenir loin des substances combustibles. Corrosif C Substance qui ronge comme les acides et les bases. Il faut éviter le contact avec la peau et les yeux. Explosif E Substance qui peut exploser. Il faut éviter les chocs et tenir loin des flammes. Dangereux pour l’environnement N Substance qui pollue la nature et présente un danger pour les animaux et les végétaux. Il ne faut pas jeter à l’évier ou à la poubelle. D. LATOUCHE Chimie 2nde 3 Fiche technique n°1 : la verrerie de laboratoire Ampoule à décanter Ballon à fond rond Ballon à fond plat Bécher Burette graduée Compte gouttes Eprouvette graduée Erlenmeyer Fiole jaugée Pipette jaugée Tube à essais Verre à pied D. LATOUCHE Chimie 2nde 4 Fiche technique n ° 2 : le bec Bunsen 1. Historique Né en 1811 à Göttingen et décédé à Heidelberg en 1899, Robert Wilhelm Bunsen (de nationalité allemande) a construit une pile électrique à l'acide nitrique (1841) et a créé un brûleur à gaz qui porte son nom (le bec Bunsen). 2. Principe de fonctionnement Ce brûleur à gaz, muni d'une cheminée verticale (1), permet le mélange de l'air (2) avec le gaz (3) avant que celui-ci ne brûle. Son fonctionnement est simple: le gaz pénètre dans la cheminée du brûleur par l'orifice situé à la base de celui-ci; des orifices localisés autour de la base (4) permettent l'admission de l'air. C'est à cet endroit que l'air et le gaz se mélangent. Le mélange s'enflamme et brûle à la sortie de la cheminée. Lorsque les orifices sont fermés par la pièce cylindrique appelée virole, la flamme est lumineuse car la combustion du gaz est incomplète. Lorsque les orifices ne sont plus fermés par la virole, la flamme perd une grande partie de sa luminosité et devient plus chaude (combustion complète). Températures atteintes : Virole fermée : combustion incomplète (flamme éclairante jaune-orangé) Virole ouverte : combustion complète (flamme chauffante bleu) tuyau de gaz virole cheminée D. LATOUCHE Chimie 2nde 5 3. Allumage du bec Bunsen Fermer la virole du bec Bunsen. Craquer une allumette. Ouvrir le robinet de gaz. Présenter l’allumette enflammée à l’extrémité de la cheminée : on obtient une flamme éclairante de couleur jaune-orangée (combustion incomplète). Ouvrir la virole de manière à obtenir une flamme chauffante de couleur bleue (combustion complète). 4. Chauffage d’un liquide dans un tube à essais Mettre des lunettes de protection. Disposer la pince en bois au niveau de la partie supérieure du tube à essais. Cela permet de bien surveiller ce qui se passe à l’intérieur du tube à essais tout en évitant la carbonisation de la pince. Incliner le tube à 45° par rapport à la verticale en dirigeant son orifice vers un endroit sans danger. Faire effectuer aux tubes à essais des petits mouvements de balancier dans la flamme. Contrôler l’ébullition en retirant le tube à essais de la flamme dés la perception du frémissement de l’ébullition pour le laisser refroidir à l’air libre. Recommencer au besoin à chauffer.  Tourner la virole pour fermer l’arrivée d’air L’approcher de la tête de la cheminée Une flamme jaune « éclairante » apparaît. Tourner un peu la virole, la flamme devient bleutée et conique Ouvrir complètement la virole, la flamme comporte un cône bleu surmonté d’une zone jaune Enflammer une allumette D. LATOUCHE Chimie 2nde 6 Fiche technique n° 3 : L’extraction par solvant 1. Choix du solvant Quant on désire effectuer une extraction liquide-liquide d’une espèce chimique E d’un mélange aqueux, on utilise un solvant S qui répond au mieux aux quatre conditions suivantes : 1. Le solvant S doit être non-miscible à l’eau ; 2. L’espèce E doit être très soluble dans le solvant S ; 3. Le solvant S ne doit pas être trop dangereux ; on préférera nocif à inflammable, car la protection est plus facile à organiser ; 4. Le solvant S doit être volatil (température d’ébullition basse), afin de pouvoir être facilement éliminé en fin d’extraction. 2. Mise en œuvre (a) Dans l’ampoule à décanter, on introduit le mélange aqueux et le solvant S. (b) On agite l’ensemble dans l’ampoule à décanter en effectuant, de temps à autre, un dégazage (pour faire sortir les gaz apparus lors de l’agitation). (c) On laisse décanter. Deux phases liquides apparaissent (sur les schémas, le solvant S est moins dense que l’eau). La phase supérieure est le solvant S qui a dissous l’espèce E ; la phase inférieure est la phase aqueuse, sans intérêt. On sépare les deux phases en laissant écouler les liquides jusqu’à leur surface de séparation (en n’oubliant pas d’ôter le bouchon de l’ampoule à décanter). D. LATOUCHE Chimie 2nde 7 Fiche technique n° 4 : L’hydrodistillation Il s’agit de la distillation d’un mélange d’eau et d’un produit naturel. Lorsque l’on chauffe ce mélange, les arômes du produit naturel sont entraînés par la vapeur d’eau. Il suffit alors de condenser les vapeurs qui se dégagent (on les ramène à l’état liquide) afin de récupérer les arômes. 1. Dispositif expérimental (1) : chauffe ballon électrique (6) : réfrigérant à eau (2) : ballon à fond rond (7) : sortie d’eau (3) : mélange {eau + extraits végétaux} (8) : entrée d’eau (4) : colonne de distillation (9) : erlenmeyer (5) thermomètre (10) : distillat (ou hydrolat) 2. Principe L’hydrodistillation consiste à porter à ébullition un mélange {eau + extraits végétaux}, puis à liquéfier les vapeurs qui se dégagent à l’aide d’un réfrigérant à eau, afin de récupérer les huiles essentielles. En effet, les espèces chimiques odorantes que renferment de nombreuses plantes sont faites de molécules peu ou pas solubles dans l'eau mais souvent volatiles. Initialement mélangées à de l'eau, elles se vaporisent par chauffage en même temps que l'eau et sont entraînées par la vapeur d'eau vers un réfrigérant où elles se liquéfient (ainsi que l'eau). A la sortie du réfrigérant on recueille un liquide, le distillat ou hydrodistillat. Il est en général formé de 2 liquides non miscibles : - la phase aqueuse, la plus abondante, est constituée d'eau dans laquelle sont dissoute très peu d'espèces odorantes. - la phase organique (l'huile essentielle) est constituée des espèces odorantes (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) D. LATOUCHE Chimie 2nde 8 3. Température de la vapeur On observe que lors de l’ébullition du mélange {eau + extraits végétaux} la température de la vapeur reste constante et inférieure à 100°C (pallier A) : cela indique que la vapeur n’est pas composée par de l’eau pure mais par un mélange {eau + substances odorantes}. Dés que la température augmente à partir de ce pallier, cela indique qu’il n’ya plus de substances odorantes à extraire : il faut donc arrêter le chauffage (car sinon on extrait par la suite uniquement de l’eau pure). 4. Relargage A la fin de l’extraction par hydrodistillation, on ajoute de l’eau salée au distillat : cette étape s’appelle le relargage. Cette étape permet de mieux séparer la phase aqueuse de la phase organique. En effet les substances odorantes contenues dans l’huile essentielle sont peu solubles dans l’eau et encore moins dans l’eau salée. t (°C) temps (min) 100 Début de l’ébullition du mélange A D. LATOUCHE Chimie 2nde 9 Fiche technique n° 5 : La chromatographie sur couche mince (C.C.M.) La chromatographie sur couche mince (C.C.M.) est une technique utilisée pour la séparation et l’identification d’espèces chimiques contenues dans un mélange. 1. Préparation des plaques On utilise des plaques en verre recouvertes d’un gel de silice ou du papier Whatman (papier buvard) qui constitueront la phase fixe ou stationnaire. Sur chacune uploads/Geographie/ fiches-techniques 1 .pdf