Synthèse de l'indigo

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Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » jeu. 25 déc. 2014 17:42

D'accord, merci beaucoup, mais on me demande ensuite de calculer la masse correspondante, mais je ne vois pas comment la calculer.
Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ?
Merci d'avance
SoS(4)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(4) » jeu. 25 déc. 2014 21:31

Bonjour Alban,
Il semble qu'il soit difficile de vous aider car nous ne possédons par réellement le texte complet de votre exercice. Avec le tableau d'avancement de la synthèse et les quantités initiales, vous avez pu calculer la quantité de matière "théorique" d'indigo pouvant être synthétisé et donc en déduire la masse correspondante.
Avec votre pesée, vous avez déterminé la masse d'indigo fabriqué. Celle-ci doit être inférieure, comme nous vous l'avons déjà dit, à la masse calculée à partir du tableau. Cette dernière masse expérimentale ne peut pas être calculée !
Si cette mise au point ne vous aide pas; peut-être devriez-vous nous communiquer à nouveau votre sujet complet avec les données.
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » sam. 27 déc. 2014 16:54

Bonjour, voici le sujet complet :

Expérience sur la synthèse de l'indigo que l'on a faite en TP :

- Observer les pictogrammes de sécurité sur les flacons des réactifs utilisés et agir en conséquence.
- Dans un erlenmeyer, introduire 0,5 g de 2-nitrobenzaldéhyde \(C_7H_5NO_3\).
- Verser 5 mL d'acétone \(C_3H_6O\), puis 10 mL d'eau distillée. Agiter.
- A l'aide d'une pipette, ajouter, goutte à goutte et tout en agitant, 4 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium concentrée \(Na^{+} + HO^{-}\). Le mélange s'échauffe et brunit : l'indigo formé \(C_16H_10N_2O_2\) précipite.
- Filtrer sur filtre Büchner.
- Rincer le précipité à l'eau, puis avec quelques millilitres d'éthanol.
- Déposer le filtre sur un papier absorbant. Laisser sécher.
- Conserver ce pigment pour l'expérience suivante.

QUESTION 1 : Ecrire l'équation de la réaction sachant que les ions sodium \(Na^{+}\) sont spectateurs et qu'il se forme également des ions éthanoate \(CH_3CO_2^{-}\) et de l'eau.
QUESTION 2 : Calculer \(n_0(C_7H_5NO_3)\).
QUESTION 3 : Calculer \(n_final(C_16H_10N_2O_2)\).
QUESTION 4 : Calculer la masse correspondante.
QUESTION 5 : Calculer la masse d'indigo fabriqué.
QUESTION 6 : Commenter les résultats obtenus.

Pour la QUESTION 1, je pense que c'est \(2C_7H_5NO_3 + 2C_3H_6O + 2HO^{-} \rightarrow C_16H_10N_2O_2 + 2CH_3CO_2^{-} + 4H_2O\).
Pour la QUESTION 2, je pense qu'il faut appliquer la formule suivante : \(n = \frac{m}{M}\).

Pour la QUESTION 3, je pense qu'il faut appliquer la formule suivante : \(n = \frac{m}{M}\) (m correspondant à la masse d'indigo que j'ai trouvé en TP).
SoS(31)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(31) » sam. 27 déc. 2014 17:22

Bonsoir Alban,

Dans les questions 3, 4 et 5, attention de ne pas mélanger les significations. Pour moi la question 3 veut dire qu'il faut calculer la quantité de matière finale d'indigo obtenu à partir de l'équation de la réaction (donc un tableau d'avancement). La question 4 utilise le résultat de la question 3 pour calculer la masse d'indigo.
La question 5 parle de l'indigo fabriqué, il vous donc prendre la masse pesée (et en réalité ce n'est pas un calcul), c'est la masse d'indigo obtenu par l'expérience.

Cordialement
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » sam. 27 déc. 2014 18:38

Merci, pour le tableau d'avancement, je dois faire intervenir \(2 C_7H_5NO_3\) et \(2 C_3H_6O\), pour les réactifs ?
Pour les produits, je dois faire intervenir \(C_16H_10N_2O_2\) ou dois-je faire intervenir \(C_16H_10N_2O_2\), \(2 CH_3CO_2^{-}\) et \(4 H_2O\) ?
Merci d'avance
SoS(39)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(39) » sam. 27 déc. 2014 20:57

Bonsoir Alban,

Concernant les réactifs vous avez le 2-nitrobenzaldéhyde \(C_7H_5NO_3\), l'acétone \(C_3H_6O\) et l'ion hydroxyde \(HO^{-}\).

Pour rappel, les nombres devants sont les nombres stoechiométriques! (ils n'ont donc rien à faire dans les formules)

Pour les produits,vous avez l'indigo \(C_1_6 H_1_0 N_2 O_2\), l'ion éthanoate \(CH_3CO_2^{-}\) et l'eau \(H_2O\)

A vous d'ajuster les nombres stoechiométriques pour écrire l'équation de la réaction correctement pour le tableau d'avancement.

Courage, vous allez y arriver!

Cordialement,
Sos(39)
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » sam. 27 déc. 2014 21:21

Merci, mais on m'avait dit que je n'avais pas besoin de l'ion hydroxyde \(HO^{-}\).
l'ajout d'hydroxyde de sodium permet de réaliser la synthèse en milieu basique mais ce n'est pas cela qui va conditionner le réactif limitant de la synthèse.
Il faut comparer les quantités initiales d'acétone et de 2-nitrobenzaldéhyde.
J'ai déjà équilibré l'équation.
SoS(39)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(39) » sam. 27 déc. 2014 21:43

Si vous avez besoin de l'ion hydroxyde pour l'équation, par contre vous n'avez pas besoin de connaitre sa quantité de matière puisqu'il est en excès.

Donc dans la colonne de l'hydroxyde du tableau d'avancement, vous pouvez écrire "excès".

Parfait, si vous avez déjà ajusté les nombres stoechiométriques, vous pouvez remplir le tableau d'avancement.

Cordialement,
Sos(39)
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » sam. 27 déc. 2014 23:19

J'ai compris, merci beaucoup de m'avoir aidé !!
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » dim. 28 déc. 2014 09:29

Bonjour, pourquoi le réactif \(HO^{-}\) est-il en excès, s'il vous plaît ?
Merci d'avance
SoS(39)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(39) » dim. 28 déc. 2014 09:54

Bonjour Alban,

Vous avez 4 mL d'hydroxyde de sodium concentrée. "Concentrée" signifie une concentration de plusieurs \(mol.L^{-1}\).

En prenant \(1 mol.L^{-1}\), vous pouvez comparer la quantité de matière en ion hydroxyde à la quantité de matière en 2-nitrobenzaldéhyde.

Cordialement,
Sos(39)
Alban SSVT

Re: Synthèse de l'indigo

Message par Alban SSVT » dim. 28 déc. 2014 10:16

Pourquoi \(1 mol.L^{-1}\) ?
SoS(39)
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Re: Synthèse de l'indigo

Message par SoS(39) » dim. 28 déc. 2014 10:49

C'est l'ordre de grandeur qui compte...
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