grand oral chimie

« Bonjour à vous, je m’appelle Nicolas, je suis élève en classe de terminal avec les spécialité mathématiques et physique-chimie.

Cette année j’ai eu la curiosité de lire un roman plongé dans l’univers des senteurs.

C’est en lisant Le parfum de Patrick Süskind que j’ai été émerveillé par ce domaine.

Alors la parfumerie est un procédé utilisé depuis l’Antiquité qui consistait à récolter l’essence des fleurs.

En revanche, ce qui est surprenant c’est qu’en 1921, Chanel a commencé à utiliser l’essence de jasmin synthétisé dans son parfum “Chanel N5”. C’est pourquoi je me suis demander En quoi l’usage de la synthèse de jasmin par Chanel reflète-t-il des enjeux environnementaux ? Pour y répondre, nous nous pencherons sur : le procédé de synthèse d’un ester tel que le jasmin. Puis, nous étudierons : les limites de l’essence naturelle du jasmin, pour mieux mettre en lumière les avantages de la synthèse. I. Le procédé de synthèse d’un ester tel que le jasmin Tout d’abord, nous aborderons quelques notions fondamentales à la bonne compréhension de ce problème. Pour commencer, on peut se demander qu’est ce qu’une synthèse ? C’est une réaction où l’on part de deux réactifs simples afin d’obtenir un produit plus complexe.

Par exemple : si on ajoute deux hydrogènes avec un oxygène, cela formera de l’eau. Dans notre objet d’étude, nous voulons reproduire une senteur comme celle du jasmin.

Ainsi, nous chercherons à réaliser de l'éthanoate de benzyle car elle imite l’odeur floral du jasmin. Cette molécule s’agit de la molécule d’ester qui représente la majeure partie de l’huile essentielle de jasmin.

Un ester est une molécule organique qui présente un atome de carbone lié à la fois à un atome d’oxygène par une double liaison et à un autre atome d’oxygène lui-même relié à une chaîne carbonée. La question qui se pose à présent est comment synthétiser des esters afin de reproduire une odeur de manière artificielle ? La réponse est simple : on va créer une réaction dite, d’estérification. Pour réaliser cette réaction, il nous faudra partir de l’acide éthanoïque, qui présente un groupe carboxyle.

On utilisera aussi de l'alcool benzylique, qui présente un groupe hydroxyle. Ainsi, on appelle toute cette réaction une estérification. Il s’agit d’une réaction lente.

En d’autres mots, c’est une réaction qui peut durer d’un dizaines de minutes à plusieurs heures.

C’est pourquoi, dans le but d’accélérer cette réaction, nous allons avoir recours à deux facteurs cinétiques : le chauffage du système réactionnel et l’ajout d’un catalyseur, ici l’acide sulfurique. Maintenant que nous avons éclairci ces quelques points, nous pouvons nous tourner à présent vers la réalisation de notre synthèse. Dans un ballon, nous allons introduire l’acide et l’alcool, le catalyseur, du cyclohexane, il s’agit du solvant dans lequel la réaction peut se produire, ainsi que des petits grains de pierre ponce. Puis, nous allons remplir un solvant rose dans le montage Dean Shark.

Le Dean Shark est un montage présent sur mon document support. Puis, on réalise un montage à reflux : - on place le chauffe ballon sur un support élévateur, on met le ballon avec le mélange dans le chauffe ballon - on accroche le Dean Shark sur la ballon avec le solvant rose - on place le réfrigérant à boule sur le Dean Stark - une fois qu’on a mis en place le système de refroidissement, on peut mettre en route notre chauffage Pour vous expliquer un peu l’intérêt de ce montage, lors de la chauffe, va se produire de l’ester et de l’eau comme nous l’avions vu dans notre réaction de base.

L’eau va se vaporiser, monter dans le Dean Stark puis dans le réfrigérant. Le réfrigérant va être très intéressant pour le chimiste car il va permettre la liquéfaction des vapeurs qui vont retomber dans le Dean Stark.

Ainsi, l’eau passe de l’état gazeux à l’état liquide. Dans ce cas précis, c’est l’eau qui va retomber dans la partie où il y avait le solvant rose.

L’eau étant plus dense que le solvant, elle va tomber au fond.

Ainsi, le Dean Shark va permettre d’éliminer une grande partie de l’eau.

C’est la raison pour laquelle nous utilisons ce dispositif car nous voulons seulement produire de l’ester.

Cette molécule qui a caractère floral pour faire notre parfum. Autrement dit, l’intérêt de ce montage globale est d’accélérer la réaction car nous faisons chauffer car cela peut prendre plusieurs jour, et permet de produire de l’ester, celui qu’on cherche à extraire. A la fin de la réaction, le mélange obtenu contient de l’alcool, de l’acide restant, de l’ester et le catalyseur. Autant dire que le mélange n’est absolument pas pur.

C’est pourquoi nous utiliserons un montage de distillation pour pouvoir purifier et extraire seulement l’ester plus facilement. L’idée est simple, c’est qu’en se basant sur les différentes températures d’ébullition des espèces présentes dans le mélange, on puisse les séparer. Dans ce cas précis, ça peut bien fonctionner puisque la température d’ébullition de l’ester est bien inférieur aux autres espèces.

Il va donc s’évaporer en premier. Ce qui va se passer c’est qu’on va verser notre mélange obtenu dans un autre ballon qu’on va lui-même placer.... »