CHIMIE

(*) Il se forme une mince couche d’ozone
dans la haute atmosphère entre 15 et 25
km d’altitude sous l’action du rayonnement
solaire ultraviolet (entre 220 et 290
nm) ; il en résulte un filtrage des rayonnements
U.V. susceptibles d’effets nocifs
sur la terre.
(**) La demi-équation s’écrit :
O 3(g) + 2 H + (aq) + 2e – = O 2(g) + H 2O
O
O
O
I
O
Doc. 17 Formules mésomères de
l’ozone.
(***) – 78 °C est la température obtenue
par un mélange carboglace
–propanone. La carboglace est du dioxyde
de carbone solide.
O
II
O
5 Ozonolyse des dérivés éthyléniques
(alcènes en particulier)
L’ozonolyse consiste en une rupture oxydative de la double liaison C=Cpar l’ozone
conduisant à des composés carbonylés.
5.1 L’ozone ou trioxygène O3
■ Obtention
COURS
Lorsqu’un courant de dioxygène gazeux sec est soumis, dans un appareil appelé
ozoniseur, à la décharge d’un arc électrique, il se forme un mélange de dioxygène
et d’ozone à 3 à 4 % en volume d’ozone. L’ozone peut également se former par
l’action d’une lumière ultraviolette sur le dioxygène (*) .
■ Propriétés
L’ozone pur est un gaz dangereux à respirer, caractérisé par une odeur forte (ozone
vient du grec ozein qui signifie «sentir »), décelable au voisinage d’appareils électriques
provoquant des étincelles (en particulier au voisinage des photocopieurs).
C’est un composé instable, mais sa décomposition est lente à la température
ordinaire. La liquéfaction fractionnée permet d’obtenir, à basse température
(q éb = – 112 °C), un liquide pur, bleu foncé, instable et explosif.
La molécule est diamagnétique et polaire (moment dipolaire de 0,66 D).
L’ozone est un oxydant puissant, comme le montre la valeur élevée du potentiel
standard du couple O 3(g)/O 2(g) (**) , E°=2,07 V.
■ Structure
Réactivité de la double liaison carbone-carbone
Elle est représentée par deux formules de Lewis mésomères (I et II) (doc. 17), de
même poids statistique. Celles-ci se déterminent par la V.S.E.P.R., du fait des répulsions
des deux doublets de liaisons et du doublet libre, une structure «trigonale »
des doublets et une disposition coudée des atomes.
5.2 Réalisation d’une ozonolyse
■ Ozonation, formation d’un ozonide
Un courant de dioxygène ozonisé est envoyé barboter dans une solution du dérivé
éthylénique dans un solvant tel que le dichlorométhane, le méthanol, l’éthanoate
d’éthyle, vers – 70 °C (***) , jusqu’à persistance d’une teinte bleue (ozone en excès).
Il se forme un composé intermédiaire, appelé ozonide, isolable, mais explosif.
délit un est autorisée
■ Traitement réducteur de l’ozonide : obtention d’aldéhydes et/ou de cétones
non
Le composé intermédiaire formé, l’ozonide, dans une seconde étape, peut être réduitphotocopie
–La
par le diméthylsulfure, (CH3) 2S (oxydé en diméthylsulfoxyde (CH3) 2S=O). On
PCSI
laisse remonter la température à sa valeur ambiante et les produits sont versés dans
année, 1re de l’eau avant d’être séparés (élimination du DMSO).
Chimie, /
La réduction peut aussi être réalisée par du zinc en présence d’une solution aqueuse
Prépa H
d’acide (éthanoïque) ou par le dihydrogène gazeux en présence de platine, catalyseur.
–
Dans ces conditions, l’ozonolyse conduit , après rupture de la double liaison C=C
Livre
à la formation de deux composés carbonylés, aldéhydes et/ou cétones. Hachette ©
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