CHIMIE Cours - Classe de seconde

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Santé - seconde
Chapitre 9: Synthèse d'une espèce chimique

Méthode pour réaliser une synthèse

Qu'est-ce qu'une synthèse ?
Une synthèse  permet de produire une espèce chimique à partir d'une ou plusieurs transformations chimiques.  Elle permet soit de reproduire des espèces existant déjà dans la nature soit d'obtenir de nouvelles espèces dite " artificielles ".

Pourquoi avoir recours à une synthèse ?
La synthèse permet d'obtenir des espèces naturelles qu'il serait aussi possible d'extraire mais elle présente de nombreux avantages pratiques:
- Le coût de production est nettement plus faible ( la culture, la récolte, l'utilisation de terres et de mains d'oeuvre agricole peuvent donner aux substances naturelle un coût élevé )
- Il est possible de produire plus rapidement
- Les quantités obtenues peuvent être plus importantes
Par ailleurs les espèces chimiques présentes dans la nature ne permettent pas toutes de répondre à nos besoins, il est souvent nécessaire de faire appel à des substances artificielles pour obtenir de nouveaux médicaments et de nouveaux matériaux.

Réalisation pratique d'une synthèse
Prévoir les quantités de réactif à utiliser
Une synthèse comporte au minimum une réaction chimique entre deux réactifs.
 La première étape consiste donc à réunir ces deux réactifs ( A et B ) en des proportions optimale: ces proportions sont indiquées par les coefficients stoechiometriques (a et b) qui permettent d'équilibrer l'équation de réaction. Il faut comparer ces coefficients:
- Si les coefficients sont les mêmes ( début d'équation du type  A + B ou 2A + 2B ou 3A + 3B etc ) alors il suffit de prendre des quantités égales de chacun des réactifs
-Si l'on a un coefficient qui est deux fois plus grand que l'autre (  début d'équation du type A + 2B ou 2A + 4B ou 3A + 6B etc ) alors il faut deux foi s plus de réactif B que de réactif A.
- D'une manière général, si on a des coefficients a et b avec un début d'équation du type aA + bB alors pour n moles de réactif A il faut utiliser  n x b  moles de réactif B
Mesurer les quantités de réactif
Une fois les quantités de réactifs déterminées il faut mesurer une masse ou un volume correspondant à cette quantité.
Si le réactif est solide il sera pesé donc il faut trouver la masse correspondante: on utilise sa masse molaire et la relation m = M x n.
Dans le cas d'un liquide c'est son volume qui est mesuré. Il faut dans un premier temps déterminer sa masse ( toujours avec la relation m = M x m ) puis son volume peut être obtenu en utilisant le volume molaire et la relation V =   m    .
                                                                                                                   ρ

Conditions de réalisation de la réaction chimique
La plupart des réactions chimiques sont plus rapides à température élevée donc les réactifs sont souvent chauffés. Pour cela ils sont pacés dans un ballon lui même inséré dans un chauffe-ballon et surmonté d'un réfigérant qui permet de recondenser les vapeurs qui pourraient s'échapper . Il arrive aussi souvent que l'on ajoute des substances jouant le rôle de " catalyseur ": elles n'interviennent pas directement dans la réaction chimique mais permettent de l'accélérer.

Récupérer le produit synthétisé
Produit synthétisé est souvent mélangés à d'autre produits, a de petites quantités de réactifs non consommés ou encore au solvant il faut le séparer de ces autre espèces chimiques en faisant appel au méthodes d'extraction et de séparation selon la situation rencontrée.

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