Collège · 4ᵉ · Chimie
Synthèse d'espèces chimiques
Espèces naturelles et synthétiques, intérêt des synthèses
À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Synthèse d'espèces chimiques » en quatrième permet de faire le point sur ses connaissances en chimie, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de quatrième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Espèce naturelle, synthétique ou artificielle, Une synthèse est une transformation chimique, Pourquoi synthétiser des espèces chimiques ?, Les étapes d'une synthèse au laboratoire, en sécurité. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de quatrième en chimie.
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Devoir surveillé · Chimie
Synthèse d'espèces chimiques
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Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.
Exercice 1 — Deux flacons de vanilline
/ 4 pts- Un fabricant de glaces reçoit les étiquettes de deux flacons.
Pour chaque flacon, indique si la vanilline est naturelle, synthétique ou artificielle.Flacon Origine Pureté Prix A vanilline extraite de gousses de vanille 98 % 1 200 €/kg B vanilline fabriquée à partir de lignine (bois) 99,5 % 15 €/kg - Les molécules de vanilline contenues dans A et dans B sont-elles identiques ? Justifie.
- Calcule la masse de vanilline pure contenue dans 250 g du flacon A, puis le nombre de fois où le kilogramme de B est moins cher que celui de A.
- Le fabricant affirme que le flacon A est « plus sûr pour la santé, puisqu'il est naturel ». Que lui répondre, en t'appuyant sur le tableau ?
Exercice 2 — Protocole : l'arôme d'ananas
/ 4 pts- Voici, dans le désordre, les étapes de la synthèse du butanoate d'éthyle : (A) verser le mélange refroidi dans un bécher d'eau salée froide, puis transvaser dans une ampoule à décanter ; (B) introduire dans un ballon 10 mL d'éthanol, 10 mL d'acide butanoïque, quelques gouttes d'acide sulfurique concentré et un grain de pierre ponce ; (C) récupérer la phase supérieure ; (D) chauffer à reflux pendant 20 minutes. Remets les étapes dans l'ordre et indique celle qui correspond à la transformation chimique.
- L'éthanol a pour formule C2H6O, l'acide butanoïque C4H8O2, le butanoate d'éthyle C6H12O2 ; le second produit est l'eau. Écris l'équation de la réaction et vérifie la conservation des atomes.
- À l'étape B, quel est le rôle de l'acide sulfurique ? Quel danger présente-t-il et quelle protection impose-t-il ?
- À l'étape C, l'ester est récupéré dans la phase du haut. Que peut-on en déduire sur sa densité et sur sa miscibilité avec l'eau ? Pourquoi a-t-on laissé refroidir le ballon avant l'étape A ?
Exercice 3 — Aspirine : masse maximale et rendement
/ 4 pts- Un élève fait réagir 4,14 g d'acide salicylique avec un excès d'anhydride acétique. Donnée : 138 g d'acide salicylique donnent au maximum 180 g d'aspirine et 60 g d'acide acétique. Calcule la masse maximale d'aspirine.
- Après filtration, lavage et séchage, il pèse 3,89 g d'aspirine. Calcule le rendement (arrondi à l'unité).
- Calcule la masse d'acide acétique formée si la réaction est complète, puis déduis-en, par conservation de la masse, la masse d'anhydride acétique consommée.
- Une camarade annonce 5,72 g d'aspirine, soit un rendement de 106 %. Explique ce résultat et indique ce qu'elle aurait dû faire avant de peser.
Exercice 4 — Le produit est-il pur ?
/ 4 pts- Voici des températures de fusion de référence.
Le solide obtenu par un élève commence à fondre à 126 °C et est entièrement fondu à 133 °C. Est-il pur ? Justifie par deux arguments.Espèce Température de fusion aspirine 135 °C acide salicylique 159 °C paracétamol 169 °C - Sur une plaque de chromatographie, on dépose : (1) le produit de l'élève, (2) de l'aspirine pure, (3) de l'acide salicylique pur. Après élution, le dépôt 1 donne deux taches, l'une à la hauteur de la tache 2, l'autre à la hauteur de la tache 3. Que contient le produit ?
- Explique pourquoi la présence de cette impureté est cohérente avec un rendement inférieur à 100 %.
- Quelle opération permettrait d'améliorer la pureté du produit ? Et si le solide fondait net à 169 °C, que faudrait-il conclure ?
Exercice 5 — Corriger des affirmations
/ 4 pts- « Le menthol de synthèse est moins efficace que le menthol naturel : ce n'est pas la même molécule. » Corrige.
- « À la fin, le catalyseur a disparu, il a donc été consommé par la réaction. » Corrige.
- « Pour aller plus vite, je bouche le ballon avec un bouchon et je chauffe sans réfrigérant. » Explique les deux erreurs.
- « Le solvant qui reste, je le verse à l'évier : c'est un déchet, ça ne fait pas partie de la synthèse. » Corrige.
Ce contrôle de chimie 4ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Synthèse d'espèces chimiques » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Deux flacons de vanilline/ 4 pts
- Exercice 2 — Protocole : l'arôme d'ananas/ 4 pts
- Exercice 3 — Aspirine : masse maximale et rendement/ 4 pts
- Exercice 4 — Le produit est-il pur ?/ 4 pts
- Exercice 5 — Corriger des affirmations/ 4 pts
Notions évaluées
Espèce naturelle, synthétique ou artificielle, Une synthèse est une transformation chimique, Pourquoi synthétiser des espèces chimiques ?, Les étapes d'une synthèse au laboratoire, en sécurité, Identifier le produit obtenu, Masse maximale, rendement et chimie verte.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Synthèse d'espèces chimiques » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de quatrième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Synthèse d'espèces chimiques » du programme officiel de chimie en quatrième, soit Espèce naturelle, synthétique ou artificielle, Une synthèse est une transformation chimique, Pourquoi synthétiser des espèces chimiques ?, Les étapes d'une synthèse au laboratoire, en sécurité.
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