Résumé

Cet ouvrage propose des énoncés de travaux pratiques de chimie comportant un mode opératoire détaillé et des questions pratiques ou théoriques permettant d’interpréter les faits expérimentaux observés.
Les expériences décrites utilisent une large gamme de techniques de chimie générale et organique. L’interprétation des résultats expérimentaux fait appel à des notions de chimie organique, de spectroscopie, de chimie des matériaux polymères, de thermodynamique chimique, de chimie des solutions, d’oxydoréduction et de cinétique chimique.
Chaque énoncé correspond à une séance de travaux pratiques de quatre heures. Il est suivi d’un corrigé entièrement rédigé, incluant schémas de montage, mécanismes réactionnels, graphes d’exploitation, calculs littéraux, applications numériques et calculs d’incertitude. Des remarques complètent les réponses ou mettent en évidence des points délicats de savoir-faire ou de compréhension des manipulations. Un accent particulier a été mis sur les conditions de sécurité nécessaires au bon déroulement d’une séance de TP, conformément à la réglementation européenne CLP (Classification, Labelling, Packaging) actuelle.
S’inspirant d’épreuves du concours d’entrée aux Écoles normales supérieures, ce volume propose un format clair, concis et rigoureux pour la rédaction d’un compte rendu de TP. Il fournira une aide précieuse aux les étudiants préparant les épreuves pratiques de chimie.
L’ouvrage s’inscrit dans les programmes des classes préparatoires PC et BCPST, et donc dans le programme de licence. Les candidats au CAPES et aux agrégations de physique-chimie y trouveront un ensemble de manipulations détaillées et largement commentées. Les expériences pourront également être exploitées dans les classes d’IUT ou de BTS, voire dans les classes de lycée.

Préface de Jean-Bernard Baudin

- - - - - - - - - -

On en parle

• Bulletin de l’Union des Professeurs de Physique et de Chimie (BUPPC) - décembre 2013

- - - - - - - - - -

Les auteurs

Thomas BARILERO, professeur agrégé de chimie en classes préparatoires au lycée Rabelais de Saint-Brieuc, ancien étudiant de l’ENS Ulm, docteur en chimie physique et analytique.

Aurélie DELEUZE, professeur agrégé de chimie en BTS au lycée Pierre Gilles-de-Gennes (ENCPB) de Paris, ancienne étudiante de l’ENS Ulm, docteur en chimie organique.

Matthieu ÉMOND, professeur agrégé de chimie en classes préparatoires au lycée Sainte-Geneviève de Versailles, ancien élève de l’ENS Ulm, docteur en chimie physique et analytique.

Hélène MONIN-SOYER, professeur agrégé de chimie, responsable du centre de préparation à l’agrégation de physique-chimie option chimie à l’ENS Ulm, ancienne élève de l’ENS Cachan, docteur en chimie physique.

Ils sont ou ont été membres du jury des concours d’entrée aux ENS (filières PC et BCPST) et enseignants au centre de préparation aux agrégations de physique-chimie de l’ENS Ulm.

- - - - - - - - - -

Sommaire

Introduction

1 Variations autour du zinc
Étude d’un laiton
Grandeurs thermodynamiques d’une pile
Électrozingage

2 Chimie pharmaceutique
Anticoagulant : synthèse d’une coumarine
Étude d’un sérum physiologique
Étude d’un désinfectant local : le Dakin®

3 La vanilline : un arôme du vin
Réduction de la vanilline en alcool vanillique
Titrage d’une solution basique de vanilline
Dosage spectrophotométrique de la vanille liquide

4 Pamplemousse
Titrage de la vitamine C dans un jus de pamplemousse
Titrage de l’acide citrique dans un jus de pamplemousse
Extraction des principes actifs présents dans les pépins de pamplemousse

5 Étude d’une eau polluée
Étude d’un complexe cuivre (II)-ammoniac
Titrage des ions nitrate dans une eau polluée

6 Un sucre : le D-glucose
Acétylation du D-glucose
Titrage du D-glucose dans un sachet d’Adiaril®

7 « Centilaboratoire », titrage de l’ammoniac dans le Destop®
Un « centilaboratoire » d’électrochimie
Titrage de l’ammoniac dans le Destop®

8 Additifs alimentaires
Contrôles de qualité de produits alimentaires
Synthèse d’un arôme : l’acétate d’isoamyle

9 Vodka
Élaboration d’un alcool fort : la vodka
Titrage de l’acidité de la Smirnoff-Ice®

10 Dismutation et médiamutation
Dismutation de Cannizzaro
Médiamutation des ions iodate et iodure

11 Additif E210
Synthèse de l’acide benzoïque
Étude de la solubilité de l’acide benzoïque
Titrage de l’acide benzoïque en milieu non aqueux

12 Que d’eau, que d’eau !
Titrage des ions hypochlorite d’une eau de Javel
Réarrangement d’Hofmann
Titrage d’une eau oxygénée
Étude de l’enthalpie standard de décomposition de H₂O₂

13 Étude d’un dérivé de l’aldéhyde salicylique
Synthèse d’une imine aromatique
Détermination des pK_A du β-résorcylaldéhyde

14 Paba
Synthèse de la benzocaïne à partir du Paba
Détermination de la concentration de Paba dans un comprimé

Matériel nécessaire et montages utilisés

Tables IR et RMN

Calculs d’incertitudes

Mentions de danger (H), conseils de prudence (P) et pictogrammes

Index