Suivre une synthèse à la plaque

Exercice d'entraînement · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 1 — Identification des Espèces Chimiques · Chromatographie sur couche mince

Énoncé

Au cours d'une synthèse, un réactif $R$ se transforme en un produit $P$ . Pour savoir si la transformation est terminée, on prélève une goutte du mélange réactionnel $M$ et on la dépose sur une plaque de chromatographie, entre un dépôt de $R$ pur et un dépôt de $P$ pur. Après élution, le front du solvant est à $H = 6, 4 cm$ de la ligne de dépôt. On observe :

dépôt $R$ : une tache à $1, 6 cm$ ;
dépôt $M$ : deux taches, à $1, 6 cm$ et à $4, 8 cm$ ;
dépôt $P$ : une tache à $4, 8 cm$ .

1. Calculer les rapports frontaux de $R$ et de $P$ .<br> 2. La transformation est-elle terminée ? Justifier.<br> 3. Que devrait-on observer sur le dépôt $M$ si elle l'était ?<br> 4. Pourquoi les trois dépôts doivent-ils impérativement être faits sur la même plaque ?

Corrigé

1. Les deux rapports frontaux. $R_{f} (R) = \frac{1 , 6}{6 , 4} = 0, 25, R_{f} (P) = \frac{4 , 8}{6 , 4} = 0, 75.$

2. Non, elle n'est pas terminée. Le dépôt $M$ porte deux taches : l'une alignée avec $R$ , l'autre avec $P$ . Le mélange contient donc encore du réactif à côté du produit formé : la transformation est en cours.

3. Ce qu'on verrait à la fin. Si toute la matière avait réagi, le dépôt $M$ ne porterait qu'une seule tache, à la hauteur de $P$ ( $4, 8 cm$ ), et plus rien à la hauteur de $R$ . La disparition de la tache du réactif est précisément le critère qu'on cherche en suivant une synthèse par chromatographie.

4. La même plaque. Le rapport frontal dépend de la phase fixe et de l'éluant. Deux plaques éluées avec des solvants différents donneraient des rapports frontaux différents pour une même espèce, et la comparaison n'aurait plus aucun sens. Déposer les références à côté du mélange garantit des conditions rigoureusement identiques.

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