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distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 14:33
par malvin
On a un melange de butone (C4H10) et d'heptane (C7H16), deux hydrocarbures.

1- Parmi les deux, lequel a une température d'ébulition la plus basse ?
Je dirais le butane car sa cahine carbonée est moins longue que l'heptane.

2- Justifier par la notion des forces intermoléculaires.
Je ne sais pas.

3- On fractionne le melange, on chauffe puis le melange rrentre en ébulition mais rien n'est récupéré. La temperature augmente puis se stabilise ensuite. Quel espèce chimique est alors récupéré ?

4- Pourquoi le premier distillat n'est pas recupéré ?


Merci pour votre aide.

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 16:07
par SoS(1)
Bonjour (commençons par là d'ailleurs)

Voici un autre exercice qui peut vous être utile :

http://sgbd.ac-poitiers.fr/sosphysique/ ... f=3&t=3383

Concernant votre exercice, il faut que vous revoyiez votre cours pour la première question : comment varie la température d'ébullition en fonction de la longueur de la chaîne carbonée ?

Pour la question 2, il faut comprendre qu'il existe des intéractions entre les différentes molécules. Les molécules polaires intéragissent ainsi entre elles, par le biais de forces de nature électrostatique. Ce qui est nettement loin d'être le cas pour les molécules qui ont un caractère apolaire. Comment exploiter cela pour répondre à la question 2 ?

Peut-être qu'après ces éléments, vous serez plus à même de répondre aux questions 3 et 4.

J'attends donc votre prochain message avant de poursuivre.

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 16:28
par malvin
Bonjour !

Pour la question 1: Plus il y a d'atomes de carbone, plus la température d'ébulition augmente

Pour la question2: Les interractions qui sont utilisés sont Van edr waals

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 16:38
par SoS(1)
Vous pouvez donc corriger votre réponse à la première question.

Effectivement, il s'agit des forces de Van der Waals. Mais vous ne répondez pas à la question, ni aux suivantes : plus les molécules sont polaires, plus elles interagissent entre elles (elles s'attirent dans le cas de forces de Van der Waals). Or, dans le cas des alcanes, plus la chaîne carbonée est longue, et moins la molécule est polaire. Comment alors expliquer la différence de température d'ébullition entre les deux alcanes de l'exercice ?

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 16:44
par malvin
Je ne vois pas mon erreur !
Il demande celui qui à la plus basse température d'ébulition. C'est bien le butane car il ne possède que 5 atomes de carbone alors que l'heptane en possède 7.

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 17:05
par SoS(1)
Oui, vous avez raison. J'avais lu votre réponse à l'envers. Vous pouvez poursuivre

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 17:41
par malvin
Le moment dipolaire augmente avec le nombre de carbones.
L'energie thermique pour atteindre l'ébulition est alors plus grande et les températures de changement d'état plus élevé.
Donc, la temperature d'ébulition des alcanes augmentent avec la longueur de la chaine carbonée.

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 17:45
par malvin
Je suppose que le l'heptane est espèce recupéré puisque le butane a une chaine carbonnée mois longue, donc il est plus volatil et aura du etre le premier distillat.

Qu'en pensez-vous ?

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 18:22
par SoS(1)
Votre interprétation n'est pas celle attendue :

Plus les interactions sont élevées, moins l'espèce chimique est volatile, car en quelque sorte, les molécules se retiennent entre elles par le biais de ces forces d'interaction. D'où la conséquence sur les températures d'ébulition des espèces chimiques.

Vous avez raison par contre concernant la composition du distillat.

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 18:45
par malvin
Parcontre je ne vois pas pourquoi el premier distillat n'est pas recupéré ?
Pouvez vous m'aider ?

Merci =)

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 19:00
par SoS(1)
Que signifie la question : "le premier distillat n'est pas récupéré ?" ou autrement dit, qu'est ce qu'un premier distillat ?

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 19:07
par malvin
énoncer: On fractionne le melange. Après un moment de chauffe, le melange entre en ébulition mais rien n'est récuperé dans le becher. La température augmente et se stabilise. On récupère ensuite le butane comme trouvé à la question precedente.
Question: Pourquoi l'autre alcane n'est pas récupéré ?

Re: distillation

Posté : dim. 19 févr. 2012 19:22
par SoS(1)
Soit T1 la température d'ébullition du butane, et T2 celle de l'heptane. Si la température T du mélange permet l'évaporation du butane, mais pas celle de l'heptane, quelle valeur cette température T a par rapport aux températures T1 et T2 ?