Physique chimie 4 eme Chapitre 4 Produits naturels et produits de ...
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<strong>Physique</strong> <strong>chimie</strong> 4 <strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèsePlan du cours:Introduction: ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE : l’homme a-t-il du « nez » ?Expériences <strong>de</strong> synthèsesConclusion: Quelles molécules a-t-on synthétisées en classe <strong>de</strong> 4<strong>eme</strong>Exercices: livre BORDAS page 5611-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse1
Introduction: ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE:l’homme a-t-il du « nez » ?« Depuis <strong>de</strong>s siècles, le commerce <strong>de</strong>s o<strong>de</strong>urs <strong>et</strong> <strong>de</strong>s arômes entre l’Orient <strong>et</strong> l’Occi<strong>de</strong>nt a fasciné les hommes.Au XIXème siècle, l’odorat trouve ses défenseurs avec les philosophes sensualistes, les opposants auxphilosophes intellectualistes. Ils affirment l’importance <strong>de</strong> l’odorat dans plusieurs domaines : hygiénique,liturgique <strong>et</strong> gastronomique. C’est ainsi que Fourier a rêvé <strong>de</strong> faire <strong>de</strong>s arômes l’obj<strong>et</strong> d’une véritable science.Les arômes constituent en eff<strong>et</strong> un élément essentiel <strong>de</strong>s caractéristiques d’un m<strong>et</strong>. Les sensations ressenties lors<strong>de</strong> la dégustation sont dues à la présence <strong>de</strong> p<strong>et</strong>ites quantités <strong>de</strong> molécules (quelques µg par kg <strong>de</strong> produit). Ilexiste <strong>de</strong> nombreuses molécules différentes, plusieurs dizaines voire plusieurs centaines d’entre elles pouvantentrer dans la composition d’un seul arôme !Nous trouvons actuell<strong>eme</strong>nt les arômes <strong>naturels</strong>, les i<strong>de</strong>ntiques aux <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> les artificiels; le consommateurn’a que l’embarras du choix. Cinq mille cinq cents molécules d’arôme sont actuell<strong>eme</strong>nt disponibles sur lemarché international. A chacun son arôme !On obtient les arômes <strong>naturels</strong> par extraction <strong>de</strong>s plantes, fleurs ou feuilles sans oublier parfois les racines. Nouspouvons lire sur le pot <strong>de</strong> yaourt : « arôme naturel <strong>de</strong> fraise ». Cela signifie bien que l’arôme est réell<strong>eme</strong>ntextrait <strong>de</strong> fraises.Mais aujourd’hui l’industrie agro-alimentaire fait mieux. Il est possible <strong>de</strong> fabriquer à partir d’extraitsaromatiques <strong>naturels</strong> <strong>de</strong>s composés aromatiques dont les caractéristiques olfactives originales perm<strong>et</strong>traient <strong>de</strong>fabriquer <strong>de</strong>s mélanges présentant une o<strong>de</strong>ur <strong>de</strong> légumes, fruits ou fleurs sans que ceux-ci n’aient jamais étéutilisés comme matière première. On cultive <strong>de</strong>s végétaux, par exemple <strong>de</strong>s champignons poussant sur <strong>de</strong> l’huile<strong>de</strong> ricin pour la fabrication <strong>de</strong> l’arôme pêche abricot. Le fenouil dont on extrait l’an<strong>et</strong>h sert à la préparation <strong>de</strong>boissons anisées.Certains arômes s’obtiennent par fermentation ou par l’utilisation d’enzymes proches ou i<strong>de</strong>ntiques à celles quiexistent sur les végétaux (arômes <strong>de</strong> fromages).Nos <strong>produits</strong> <strong>de</strong> consommation courante tels que yaourts, glaces, boissons, sirops, biscuits d’apéritif ...contiennent <strong>de</strong>s arômes. Citons l’arôme <strong>de</strong> fraise qui contient 450 molécules. Aujourd’hui, <strong>de</strong>ux arômes ou troissont encore d’origine naturelle. »D’après Sciences <strong>et</strong> avenir, hors série N° 94.1 - Chercher la signification <strong>de</strong>s mots:-arôme : parfum agréable- enzyme : substance organique qui augmente la vitesse d’une réaction.- industrie agro-alimentaire : industrie <strong>de</strong> transformation <strong>de</strong> <strong>produits</strong> agricoles.2 - Choisir <strong>de</strong>ux aliments aromatisés <strong>et</strong> indiquer les caractéristiques <strong>de</strong> l’arôme.Par exemple les yaourts a l’abricots dont l’arôme provient d’un champignon <strong>et</strong> les boissons anisées dont l’arôme peutprovenir <strong>de</strong> l’an<strong>et</strong>h.3 - Un arôme est-il un corps moléculaire ? Justifier.Un arôme est souvent une association <strong>de</strong> nombreuses molécules différentes.4 - Quelles sont les origines <strong>de</strong>s arômes ?Certains arômes ont une origine naturelle végétale ou animale (musc, ambre) mais un tiers sont fabriquésartificiell<strong>eme</strong>nt par synthèse chimique.5 - Citer <strong>de</strong>ux exemples d’arômes artificiels :Fig.6 page 53: L’acétate d’iso amyle est un constituant <strong>de</strong> l’arôme <strong>de</strong> banane, arôme artificiel <strong>de</strong> fraise.11-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse2
Synthèse d’un arômeDispositif expérimental à légen<strong>de</strong>rRéfrigéranta airAlcool iso amyliqueAci<strong>de</strong> éthanoïqueMicro fourVariateurGénérateurMo<strong>de</strong> opératoireSynthèse d’un arômeVous allez préparer un arôme <strong>et</strong> vous <strong>de</strong>vinerez à quel fruitvous fait penser l'o<strong>de</strong>ur qui s'en dégage.A l'ai<strong>de</strong> d'une seringue prélevez 1 ml d'alcool iso amylique <strong>et</strong>versez le contenu dans un tube à essais.De la même façon prélevez 1 mL d'aci<strong>de</strong> acétique (d’aci<strong>de</strong>éthanoïque) que vous versez dans le tube.• Deman<strong>de</strong>z au professeur <strong>de</strong> verser 1 gouttes (0,02 mL)d'aci<strong>de</strong> sulfurique concentré. Fermez le tube avec le bouchonéquipé d'un tube en verre (réfrigérant à air ).• Placez le tube dans le micro four, une seule spire aproximité, le variateur au minimum..• Laissez le pendant 20 minutes. Préparez dans un verre àpied (erlenmeyer) <strong>de</strong> l'eau salée.• Au bout <strong>de</strong> 20 minutes, venez chercher votre tube, ouvrez le<strong>et</strong> versez son contenu dans l'eau salée. Tournez avec l'agitateur.I<strong>de</strong>ntifiez l'o<strong>de</strong>ur du produit sans m<strong>et</strong>tre votre nez au <strong>de</strong>ssus• le produit obtenu est un produit <strong>de</strong> synthèse que l'on r<strong>et</strong>rouvedans l'arôme <strong>de</strong> banane. Il peut être utilisé pour parfumercertains médicaments, yaourts ou boissons Son nom usuel est :acétate d’iso amyle.11-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse3
Synthèse du dioxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> carbone <strong>et</strong> dudioxygèneDispositif expérimental à légen<strong>de</strong>raci<strong>de</strong> chlorhydriquecraieMo<strong>de</strong> opératoireSynthèse du dioxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> carbone• Faîtes réagir <strong>de</strong> l'aci<strong>de</strong> chlorhydrique sur ducarbonate <strong>de</strong> calcium ( principal constituant <strong>de</strong>la craie) <strong>et</strong> caractérisez le produit obtenu avec<strong>de</strong> l'eau <strong>de</strong> chaux.• le produit <strong>de</strong> la réaction est dudioxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> carbone car il trouble l'eau <strong>de</strong>chaux.Eau <strong>de</strong> chauxDispositif expérimental à légen<strong>de</strong>rEau oxygénéePermanganate <strong>de</strong> potassiumMo<strong>de</strong> opératoireSynthétiser du dioxygène :• M<strong>et</strong>tez quelques grains <strong>de</strong> permanganate <strong>de</strong>potassium dans un tube à essais <strong>et</strong> verser <strong>de</strong>l'eau oxygénée pour obtenir une hauteur <strong>de</strong><strong>de</strong>ux centimètres.• Plongez dans le tube une allum<strong>et</strong>te éteintemais avec un point incan<strong>de</strong>scent, sans lalaisser tomber.• Qu'observez-vous ?Réactivation <strong>de</strong> l’incan<strong>de</strong>scence.• Quel est le gaz qui se dégage du mélangeeau oxygénée / permanganate <strong>de</strong> potassium ?Du di oxygène.11-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse4
CONCLUSION GÉNÉRALE : Quelles molécules a-tonsynthétisées en classe <strong>de</strong> 4ème ?Nom Formule Obtenu à partir <strong>de</strong> : Test d’i<strong>de</strong>ntificationdioxygène O 2 permanganate <strong>de</strong>potassium <strong>et</strong> <strong>de</strong> l'eauoxygénéeDioxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> carbone CO 2 aci<strong>de</strong> chlorhydrique<strong>et</strong> carbonate <strong>de</strong>calciumAcétate d’isoamyle C 7 H 14 O 2 alcool iso amylique <strong>et</strong>aci<strong>de</strong> acétique.L’aci<strong>de</strong> sulfuriqueconcentré est lecatalyseur qui n’estpas consomme.Réactivation d’unebûch<strong>et</strong>teincan<strong>de</strong>scente.L’eau <strong>de</strong> chaux esttroublée.O<strong>de</strong>ur <strong>de</strong> banane.Les molécules synthétisées <strong>et</strong> les molécules naturelles sont i<strong>de</strong>ntiques11-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse5
Exercices corriges 9 a 11 page 5611-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse6
Exercices corriges 12 a 14 page 5611-mai-05<strong>Physique</strong> Chimie 4<strong>eme</strong><strong>Chapitre</strong> 4<strong>Produits</strong> <strong>naturels</strong> <strong>et</strong> <strong>produits</strong> <strong>de</strong> synthèse7