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oxydation de l'ethanal [60724]

olaf

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Posté le : 05/09/2008, 13:59 (Lu 2605 fois)
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Bonjour,

J'ai toujours bien aimé la lampe sans flamme et je cherche à reproduire la suite de réactions qui y prennent place par voie chimique humide, en isolant chaque degré d'oxydation : Ethanal puis acide Acétique.

La première étape se fait facilement avec une manip bien connue : dans un ballon contenant de l'Ethanol, chauffé au bain d'eau vers 60°C, on verse du mélange sulfochromique comme oxydant. L'Ethanal distille au fur et a mesure de sa formation pendant que le Bichromate est réduit. On peu le condenser et le caractériser par sa température d'ébullition, son action sur le réactif de Schiff et sur la dinitrophénylhydrazine .

On peut laisser les sous-produits de la réaction, de l'eau, des traces d'Ethanol et un sel, à évaporer ( en extérieur, sous un abri ), pour obtenir de très beaux cristeaux violets ressemblant a des améthistes, très beaux si on les essuye sur un peu de papier filtre pour eviter le dépot amorphe des eaux-mère après filtration (sulfate double de Chrome et de potassium ? )

Je ne connais pas de méthode pour la seconde étape, l'oxydation de l'aldéhyde en acide carboxylique.

Refaire une oxydation par le Bichromate me donne l'impression d'utiliser un marteau pour tuer une mouche car les aldéhydes sont connus pour s'oxyder facilement et l'isolement de l'acide carboxylique serait problématique dans le mélange réactionnel en utilisant la mème technique.

Le produit passerait après l'eau, piégé dans une masse de sels et une extraction pour éviter cette distillation serait certainement certainement vouée à l'echec (voir ce qui a été dit de l'extraction de l'acide Acétique dans un post avant les vacances).

J'ai pensé que le peroxyde d'hydrogène pourrait etre un réactif possible pour cette oxydation, ne laissant que de l'eau après avoir réagi. Une simple distillation permettrait d'isoler l'acide Acétique avec des traces d'eau. On pourrait alors le caractériser par sa température d'ébullition, son caractère acide et éventuellement le point de fusion d'un composé bien cristallisé.

Qu'en pensez-vous ? le peroxyde d'hydrogène pourrait-il convenir et dans ce cas connait-on les conditions de la réaction ou alors, quelle méthode choisir?

Re: oxydation de l'ethanal [60739]

nobelios

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Posté le : 06/09/2008, 00:53 (Lu 2585 fois)
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Sulfochromique, houla ca me semble assez risqué comme réaction non ? Le mélange sulfochromique est connu comme décapant donc pour la réaction essais de le remplacer par quelque chose de moins .... radical. La même réactino est possible avec le KMnO4 me semble t'il, il serai plus judicieux de passer par là.

D'après une vielle manip que j'avais faite il y a déjà longtemp.

Ensuite pour les oxidations en acide carbo on utilise du KMnO4 acidifié pusi chauffé.


Nobelios

Re: oxydation de l'ethanal [60744]

alexchimiste

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Posté le : 06/09/2008, 09:53 (Lu 2582 fois)
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le sulfochromique est un oxydant très puissant, il ne s'arrête pas à l'oxydation en aldéhyde mais va direct à l'acide carboxylique...
oxyder ton éthanol avec du permanganate de potassium acidifié et distiller l'éthanal obtenu est possible, en outre, tu exposes ton éthanal à l'air libre et il s'oxyde en acide acétique...

Re: oxydation de l'ethanal [60746]

olaf

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Posté le : 06/09/2008, 11:16 (Lu 2577 fois)
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Je vous assure que le sulfochromique est trés adapté à la préparation de l'Ethanal. Ce n'est pas une manip que j'ai inventée, elle provient de "travaux pratique de chimie organique" de Ph. Lion aux éditions Dunod.

C'est un livre que j'ai eu lorsque je préparais le brevet de technicien chimiste.

Toutes les manips qui s'y trouvent sont fiables. Je n'ai eu aucun problème avec elles, réalisées en TP ou plus tard, lorsque je travaillais en labo.

Dans cette oxydation, la quantité de bichromate est calculée juste pour obtenir le premier degré d'oxydation de l'Ethanol, comme je l'ai dit, le mélange réactionnel étant chauffé à 60°C et l'Ethanal bouillant à 20°C, celui-ci distille dès sa formation car l'oxydant est ajouté progressivement et l'aldéhyde ne s'oxyde pas plus loin.
Cette technique à été reprise en expérience de cours dans les Lycées ce qui prouve qu'elle est sans problème.

Non la question n'est pas là pour moi.

Je cherche une méthode propre et fiable pour oxyder ensuite le stade aldéhyde en acide carboxylique, avec un isolement facile du produit final.

Le permanganate, tout comme le bichromate,sont des oxydants puissants, de plus, ils vont laisser des sels dans le mélange réactionnel qui rendront très difficile l'isolement de l'acide formé, comme je l'ai expliqué plus haut.

C'est pourquoi j'ai pensé à H2O2 comme réactif. Il ne laisserait que de l'eau comme sous-produit et l'acide Acétique obtenu serait récupérable par simple distillation.

L'oxydation à l'air de l'Ethanal est bien sur théoriquement possible, mais difficile en pratique car son Eb 760 mm = 20°C ! On aurait beaucoup de pertes par évaporation, de plus, dans ces conditions, les aldéhydes ont tendance à se polymèriser ce qui ne donnerait pas un produit très pur.Ces polymères sont souvent cycliques et résisteraient à l'oxydation par l'air.

Cette oxydation par le peroxyde d'Hydrogène me parait intéressante sur le papier par sa facilité et sa simplicité mais je n'ai jamais rien vu là dessus.

Est-elle réalisable? Je pense qu'elle devrait se mettre en oeuvre en milieu acide (peut etre une trace d' H2SO4). Comme je ne l'ai vue rapportée nulle part, j'aurais voulu avoir l'avis d'autres chimistes.



Re: oxydation de l'ethanal [60756]

nobelios

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Posté le : 06/09/2008, 14:37 (Lu 2562 fois)
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On le sait ça, le sulfochromique est un oxydant très connu mais ça n'empèche pas la toxicité et le danger plus que présent. En plus ca peut se remplacer. Quand tu fait une manipe prend en compte le facteur risque avant le facteur production.

Citation
Toutes les manips qui s'y trouvent sont fiables. Je n'ai eu aucun problème avec elles, réalisées en TP ou plus tard, lorsque je travaillais en labo.

Ce n'est pas la fiabilité de ta réaction que je met en doute c'est la sécurité !

Nobelios

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Édité le 06/09/2008, 14:41 par blackmamba

Re: oxydation de l'ethanal [60770]

milamber
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Posté le : 06/09/2008, 18:58 (Lu 2551 fois)
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Certes le sulfochromique peut actuellement se remplacer par d'autres oxydants plus doux et plus en accord avec une chimie respectueuse de l'environnement, mais si c'est facile à faire pour quelqu'un qui est en contact avec divers produits chimiques, c'est en revanche plus complexe pour des amateurs.
Mettons ensuite qu'Olaf arrive à mettre la main sur un oxydant autre que le chrome, il lui faudra faire des essais pour trouver les conditions opératoires adéquates qui ont peu de chance d'être décrites dans la littérature puisque ça n'est pas une oxydation "intéressante" pour la communauté chimique.
Donc il se base, comme de nombreux amateurs, sur des modes opératoires un peu vieux qui mettent en jeu des oxydants pas forcément très verts....

Milamber.

Re: oxydation de l'ethanal [60747]

milamber
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Posté le : 06/09/2008, 11:44 (Lu 2572 fois)
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Ce qui me gêne avec l'oxydation par H2O2 c'est, si la réaction fontionne, le risque de réaction ultérieure entre l'acide acétique et H2O2 pour donner de l'acide peracétique qui s'il est ç peu près stable à froid, devient explosif si ça concentration devient trop importante et/ou s'il est chauffé.
En chimie orga, pour oxyder un aldéhyde en acide, on utilise souvent le chlorite de sodium NaClO2 qui est assez doux et tolérant. Mais n'ayant jamais utilisé ce produit moi-même, je ne pourrais t'en dire plus sur l'isolement de ton acide final.

Milamber.

Re: oxydation de l'ethanal

olaf

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Posté le : 08/09/2008, 12:14 (Lu 2538 fois)
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C'est bien vu Milamber, H2O2 va donner de l'acide Peracétique avec l'acide Acétique formé avec tout les dangers que cela comporte... Je n'y avais pas pensé !
La solution serait peut-etre de travailler avec un excès d'aldéhyde. Celui-ci ayant une température d'ébullition très inférieure à celle de l'acide, la séparation serait facile au moment de la distillation et il n'y aurait pas de peroxyde d'Hydrogène libre pour réagir avec l'acide acétique formé.

Tout ceci bien sur est idéal, le point crucial étant, je crois, la cinétique de l'oxydation de l'Ethanal par rapport à la formation de peracide lorsque les deux produits sont en présence d'H2O2.

La voie de l'oxydation par le Chlorite de Na m'a l'air très intéressant. Aurais-tu quelques informations sur un mode opératoire pour cette oxydation, voire la manière de préparer ce sel ?

Le problème, lorsque c'est la curiosité qui est le moteur qui est le moteur de nos manips, on se retrouve face à des réactions qui ne sont pas courantes car pas intéressantes sur le plan économique. On ne les trouve pas dans les manuels.

Merci pour ton aide.


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