Exercices




Pour aller plus loin

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34
Synthèse de l’aspirine

RAI/ANA : Élaborer un protocole

On réalise la synthèse de l’aspirine par chauffage à reflux. Pour cela on mélange 3,00 g d’acide salicylique avec 7,00 mL d’anhydride éthanoïque. On chauffe durant 20 minutes afin d’accélérer la réaction.

1. Déterminer le réactif limitant.


2. En déduire la masse théorique d’aspirine attendue.


3. La masse obtenue est de 3,7 g. Calculer le rendement de la synthèse. Conclure.


4. Quelles sont les précautions à prendre ?



Gravure de la fabrique de verre de Murano.
Gravure d'une fabrique de verre de Murano.

Données

Espèce chimique MM
(g·mol-1)
Densité Solubilité Sécurité
Acide salicylique 138138 1,441{,}44 Peu soluble dans l’eau
Pictogramme de sécurité : corrosif
Pictogramme de sécurité : dangereux
Anhydride éthanoïque 102102 1,081{,}08 Réagit violemment avec l’eau
Pictogramme de sécurité : corrosif
Pictogramme de sécurité : dangereux
Pictogramme de sécurité : comburant
Aspirine 180180 1,401{,}40 Très peu soluble dans l’eau à 20 °C, soluble à 60 °C

Doc. 2
Calcul d’un rendement

Le rendement h correspond au rapport entre la masse du produit obtenue et la masse maximale, sa valeur varie entre 0 et 1 :

η=mobtenuemmax\eta = \dfrac{m_\text{obtenue}}{m_\text{max}}

Doc. 1
Équation bilan de la synthèse de l’acide acétylsalicylique

PC1.3.INF9_v1
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35
HISTOIRE DES SCIENCES

Production de la soude

RAI/ANA : Construire un raisonnement

Avant 1790, la soude était un produit rare et cher mais pourtant indispensable à la fabrication de savon et du verre. Il s’agit ici du carbonate de sodium (Na2CO3\text{Na}_2\text{CO}_3), à ne pas confondre avec la soude caustique (NaOH\text{NaOH}). En 1791 la première usine de soude artificielle voit le jour, grâce au procédé de Leblanc qui la synthétise à partir de sel de mer et de craie.

Les trois étapes du procédé sont les suivantes :
  1. traitement du sel marin par le vitriol (ancien nom de l'acide sulfurique) :

    2 NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl \textbf{2 NaCl}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}^{\star} \rightarrow \color{red}\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}\color{black}+2\, \mathrm{HCl} ;

  2. calcination (cuisson à 900 °C) :

    Na2SO4+4CNa2S+4CO\color{red}\mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{4}\color{black}+4\, \mathrm{C}^{\star} \rightarrow \color{blue}\mathrm{Na}_{2} \mathrm{S}\color{black}+4\, \mathrm{CO} ;

  3. intervention de la craie :

    Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS.\color{blue}\mathrm{Na}_{2} \mathrm{S}\color{black}+\textbf{CaCO}_{3}^{\star} \rightarrow\color{green} \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}\color{black}+\mathrm{CaS}.

^\star : en excès

Quelle masse théorique de soude obtiendra-t-on par le traitement de 1,00 tonne de sel marin ?


Données

  • M(C)=M(\mathrm{C})= 12,0 g·mol-1;
  • M(O)=M(\mathrm{O})= 16,0 g·mol-1;
  • M(Na)=M(\mathrm{Na})= 23,0 g·mol-1;
  • M(Cl)=M(\mathrm{Cl})= 35,5 g·mol-1.

Gravure d’une fabrique du savon.
Gravure d’une fabrique du savon.
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