Contrôle N° 01 quater

La chimie autour de nous.

Extraction de l'Eugénol.

Puissance de 10 et ordre de grandeur.

Notation scientifique.

Pour prendre l'air.  

Correction

Énoncé

 

   

 

 

I- La chimie autour de nous.

1)- Donner la définition de l’expression suivante : espèce chimique.

Citer trois espèces chimiques.

-   Espèce chimique :

-  Un ensemble d’entités moléculaires, ioniques ou atomiques identiques constitue

une espèce chimique. 

-   Exemple : l’eau, le glucose, l’heptane.

2)- Décrire un test permettant de mettre en évidence la présence de l’eau dans une solution.

-   Test au sulfate de cuivre anhydre :

-  C’est une poudre blanche qui bleuit en présence d’eau.

-  Ce test est spécifique de la présence d’eau.

-    Mode opératoire :

-  À l’aide d’une spatule, déposer un peu de sulfate de cuivre II anhydre dans une coupelle. 

-   Laisser tomber une à deux gouttes de produit à tester.

-   Résultat du test : le test est positif si la poudre blanche bleuit.

-  Le test est négatif si la poudre blanche ne bleuit pas.

3)- Décrire un test permettant de mettre en évidence la présence de sucre (glucose) dans une solution.

-   La liqueur de Fehling est un liquide bleu qui par chauffage en présence de

certains sucres donne un précipité rouge brique. 

-   Ce test est spécifique de la présence de certains sucres (comme le glucose).

-   On verse de la Liqueur de Fehling dans un tube à essais, on ajoute un peu de la solution

à tester. 

-   On adapte une pince en bois pour tenir le tube à essais.

On chauffe modérément tout en observant le tube à essais.

4)- On parle d’espèces chimiques : naturelles, synthétiques et artificielles. Pourquoi ?

-   Les espèces chimiques naturelles sont celles qui existent dans la nature.

-   Les espèces chimiques synthétiques sont préparées par l’Homme à l’aide

de transformations chimiques.

-   Les espèces chimiques synthétiques qui sont identiques aux espèces

chimiques naturelles ont exactement les mêmes propriétés.

-   Les espèces chimiques artificielles sont des espèces chimiques synthétiques

qui n’existent pas dans la nature.

-   Remarque : on parle de substances naturelles, synthétiques ou artificielles.

Une substance est constituée d’espèces chimiques différentes.

-   Un produit naturel et un produit de synthèse peuvent être chimiquement identiques.

  5)- Faire un schéma annoté d’un montage d’entraînement à la vapeur (hydrodistillation).

-   Schéma :

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1 : chauffe ballon

2 : mélange eau en ébullition

3 : thermomètre

4 : réfrigérant

5 : arrivée et sortie de l’eau

6 : Éprouvette

7 : Fleur de lavande (ou autre)

8 : Huiles essentielles.

  a)-    Indiquer le rôle de la vapeur d’eau produite au cours de l’ébullition.

-   Dans l’entraînement à la vapeur, l’ébullition du mélange d’eau et du produit crée

un courant de vapeurs. 

-   Ce courant de vapeurs est constitué de vapeurs d’eau et de vapeurs des huiles essentielles

du produit. 

-   C’est la vapeur d’eau qui entraîne les produits volatiles.

b)-    Indiquer le rôle du réfrigérant.

-   Rôle du réfrigérant : Il refroidit et condense le mélange gazeux pour obtenir un distillat. 

-   Ce distillat est constitué d’eau à l’état liquide et des huiles essentielles à l’état liquide. 

-   Les huiles essentielles étant peu miscibles avec l’eau et moins dense que l’eau,

elles surnagent.

 6)- Première étape : dans une ampoule à décanter, on introduit une solution aqueuse de diiode (jaune orangé) puis délicatement une solution d’heptane (incolore).

a)-    Faire le schéma de l’ampoule lors de la première étape.

-   Schéma :

-  Deuxième étape : on agite et on laisse reposer.

b)-    Faire le schéma de l’ampoule à décanter.

-        Schéma :

c)-  interpréter le phénomène observé.

-   Le diiode est plus soluble dans l’heptane que dans l’eau.

Après agitation, il se trouve principalement dans l’heptane.

d)-  Quelle technique d’extraction a-t-on utilisé ?

-   On dit que le diiode a été extrait par le solvant.

On a réalise une extraction par un solvant.

-  On récupère la phase contenant le diiode et le solvant.

- Après évaporation du solvant, on recueille le diiode (solide).

II- Extraction de l’Eugénol.  

On a effectué un entraînement à la vapeur pour extraire l’eugénol contenu dans le clou de girofle.

Données :

L’eugénol est très peu soluble dans l’eau et

très soluble da dans l’alcool et dans l’éther

L’alcool est miscible à l’eau en toutes proportions et

l’éther est insoluble dans l’eau.

1)- Une partie du distillat est traitée par l’alcool. L’extraction de l’eugénol est-elle possible ?

 Justifier votre réponse.

-        L’extraction de l’eugénol par l’alcool n’est pas possible.

-     L’alcool est miscible dans l’eau. 

-        On ne peut pas séparer l’alcool de l’eau avec une ampoule à décanter.

2)- Une autre partie du distillat est traitée par l’éther.

L’extraction de l’eugénol est-elle possible ?

justifier votre réponse.

Quel matériel chimique faut-il utiliser ?

-        L’extraction de l’eugénol par l’éther est possible. 

-        L’eugénol est très soluble dans l’éther et l’éther est insoluble dans l’eau. 

-        Si on agite le mélange distillat-éther, l’eugénol va se trouver principalement dans l’éther. 

-        On obtient alors deux phases : le mélange éther-eugénol et la phase aqueuse.

-        On peut utiliser une ampoule à décanter pour séparer les deux phases. 

-        Puis on fait évaporer l’éther sous la hotte aspirante pour récupérer l’eugénol.

III- Puissance de 10 et ordre de grandeur.  

1)- On estime à 125 milliards le nombre de Galaxies dans l’Univers.

Écrire ce nombre en utilisant les puissances de 10.

-   N = 125 x 10 9 = 1,25 x 10 11 galaxies

2)- On admet que chaque Galaxie comporte environ 100 milliards d’étoiles.

Exprimer le nombre d’étoiles de l’Univers sous forme d’une puissance de 10.

-   N2 = N x N 1 = 125 x 10 9 x 100 x 10 9

-   N2 = 1,25 x 10 22 étoiles

3)- Classer les longueurs suivantes par ordre croissant : 10 9 nm ; 10 4 μm ; 10 4 mm ; 10 – 3 cm.

-   Classement :  10 – 3 cm  <  10  4 μm  <  10  9  nm < 10  4  mm 

10 9  nm

10 4 μm

10 4  mm

10 – 3 cm

10  9 x 10 – 9  m = 1 m

10  4 x 10 – 6 = 10 – 2 m

10  4  x 10 – 3 m = 10 m

10 – 3 x 10 – 2  m = 10 – 5  m

4)-  Le rayon, RA, d’un atome de sodium est de 0,183 milliardième de mètre.

Écrire ce nombre en utilisant les puissances de 10.

écrire ce nombre en utilisant un sous-multiple du mètre mieux adapté.

-   R A = 0,183 x 10 – 9 m = 183 pm

 

 

1)- On estime à 125 milliards le nombre de Galaxies dans l’Univers.

Écrire ce nombre en utilisant les puissances de 10.

-        N = 125 x 10 9 = 1,25 x 10 11 galaxies

2)- On admet que chaque Galaxie comporte environ 100 milliards d’étoiles.

Exprimer le nombre d’étoiles de l’Univers sous forme d’une puissance de 10.

-        N 2  = N x N 1 = 125 x 10 9 x 100 x 10 9 Þ N 2  = 1,25 x 10 22 étoiles

3)- Classer les longueurs suivantes par ordre croissant : 10 9 nm ; 10 4 μm ; 10 4 mm ; 10 – 3 cm.

-        Classement :  10 – 3 cm  <  10  4 μm  <  10  9  nm < 10  4  mm 

10  9  nm

10  4 μm

10  4  mm

10 – 3 cm

10  9 x 10 – 9  m = 1 m

10  4 x 10 – 6 = 10 – 2 m

10  4  x 10 – 3 m = 10 m

10 – 3 x 10 – 2  m = 10 – 5  m

4)-  Le rayon, RA, d’un atome de sodium est de 0,183 milliardième de mètre.

Écrire ce nombre en utilisant les puissances de 10.

écrire ce nombre en utilisant un sous-multiple du mètre mieux adapté.

-        R A = 0,183 x 10 – 9  m = 183 pm

IV- Notation scientifique.

1)- Écrire les nombres suivants en utilisant la notation scientifique :

a = 0,0023     ;     b = 158 000     ;     c = 0,00150     ;     d = 10200

 

a = 0,0023    

b = 158 000    

c = 0,00150    

d = 10200

a = 2,3 x 10 – 3 

b = 1,58 x 10  5

c = 1,50  x 10 – 3

d = 1,02 x 10 4

 

2)- Exprimer les distances suivantes en mètres en utilisant la notation scientifique :

distance terre – lune : D = 384 000 km    

Rayon d’un atome d’aluminium : R = 125 pm.

D = 384 000 km     

R = 125 pm

D = 384 000 x 10  3 m

D = 3,84 x 10 8 m

R = 125 x 10 – 12 m

R = 1,25 x 10 – 10 m

 

V- Pour prendre l’air.

La surface de jeu du tennis en simple est un rectangle de

longueur L = 23,77 m et de largeur = 8,23 m .

On admet que 23,76 m L ≤ 23,78 m et que 8,22 m ≤ 8,24 m.

1)- Indiquer le nombre de chiffres significatifs que comportent les

données des mesures de ces deux grandeurs.

L = 23,77 m

= 8,23 m

4 chiffres significatifs

3 chiffres significatifs

2)- Indiquer l’incertitude absolue sur chacune des mesures.

-        L = (23,77 ± 0,01) m ; incertitude absolue : ΔL = 0,01 m

-        = (8,23 ± 0,01) m ; incertitude absolue : Δ = 0,01 m

3)- En déduire l’incertitude relative sur chacune des mesures.

-       

-       

4)- Calculer l’aire de la surface de jeux. Justifier la réponse.

-        A = L x = 23,77 x 8,23

-        A = L x 196 m 2 (résultat de la calculatrice : 195,6271)

-        Il ne faut pas donner plus de chiffres significatifs dans le résultat

que la donnée qui en comporte le moins.

195,4  m   A   195,9 m 2