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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 276 — #284
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CHAPITRE 5 – FORCES INTERMOLÉCULAIRES
ou encore :
cv eq
2
= [I 2 ] aq V 0
qui permet le calcul de la concentration en diiode dans la phase aqueuse [I 2 ] aq .
• Valeur du coefficient de partage
Les deux concentrations en diiode dans chacune des deux phases permet de calculer le
coefficient de partage. Le résultat obtenu est de l’ordre de K ◦ ∼ 70 à 20 °C. Cette valeur
montre bien que le diiode est beaucoup plus soluble en phase organique de type cyclohexane qu’en phase aqueuse. Ce résultat a été annoncé dans le paragraphe s’intéressant à
la solubilité des substances dans les différents types de solvants.
3.2 Recristallisation
La recristallisation est une méthode de purification des solides fondée sur la différence de
solubilité entre un produit à purifier et d’éventuelles impuretés dans un solvant judicieusement choisi. Le solvant de recristallisation idéal est celui pour lequel le produit à purifier
est soluble à chaud et insoluble à froid tandis que les impuretés sont solubles aussi bien à
chaud et à froid. On admet qu’un solvant est envisageable pour une recristallisation lorsque
la solubilité à chaud est cinq fois supérieure à la solubilité à froid. Comme toute étape de
purification, la recristallisation engendre des pertes : le choix du solvant est primordial pour
limiter au maximum les pertes tout en assurant une purification satisfaisante.
En pratique, le solide à purifier est placé dans un minimum de solvant chaud nécessaire à
sa solubilisation complète. On utilise un ballon muni d’un réfrigérant à eau afin d’éviter de
respirer des vapeurs de solvant chaud. Une fois la solubilisation réalisée, on laisse refroidir
le contenu du ballon jusqu’à apparition (recristallisation) du solide purifié. Le solide ainsi
purifié est isolé par essorage.
Trois cas peuvent se présenter pour les impuretés :
• elles sont insolubles dans le solvant chaud : une simple filtration de la solution chaude
permettra de les éliminer ;
• elles sont solubles dans le solvant chaud et le demeurent partiellement dans le solvant
froid ; la plus grande partie demeure solubilisée lors du refroidissement et de la cristallisation du produit purifié ;
• elles sont très solubles dans le solvant chaud et peu solubles dans le solvant froid. La
recristallisation est dans ce cas peu efficace car le produit recristallisé demeure contaminé
par les impuretés.
Le choix du solvant est primordial : on choisit souvent un solvant de recristallisation présentant des similitudes avec le solide à purifier en terme de propriétés physico-chimiques.
Plusieurs essais sont réalisés avant de valider le choix d’un solvant (ou d’un mélange de
solvants).
Nous pouvons résumer les caractéristiques précises du solvant retenu :
• le solide à purifier ne doit pas réagir avec le solvant de recristallisation ;
• la solubilité à chaud du solide à purifier est cinq fois supérieure à la solubilité à froid ;
• les impuretés organiques demeurent solubles à froid ;
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ou encore :
cv eq
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= [I 2 ] aq V 0
qui permet le calcul de la concentration en diiode dans la phase aqueuse [I 2 ] aq .
• Valeur du coefficient de partage
Les deux concentrations en diiode dans chacune des deux phases permet de calculer le
coefficient de partage. Le résultat obtenu est de l’ordre de K ◦ ∼ 70 à 20 °C. Cette valeur
montre bien que le diiode est beaucoup plus soluble en phase organique de type cyclohexane qu’en phase aqueuse. Ce résultat a été annoncé dans le paragraphe s’intéressant à
la solubilité des substances dans les différents types de solvants.
3.2 Recristallisation
La recristallisation est une méthode de purification des solides fondée sur la différence de
solubilité entre un produit à purifier et d’éventuelles impuretés dans un solvant judicieusement choisi. Le solvant de recristallisation idéal est celui pour lequel le produit à purifier
est soluble à chaud et insoluble à froid tandis que les impuretés sont solubles aussi bien à
chaud et à froid. On admet qu’un solvant est envisageable pour une recristallisation lorsque
la solubilité à chaud est cinq fois supérieure à la solubilité à froid. Comme toute étape de
purification, la recristallisation engendre des pertes : le choix du solvant est primordial pour
limiter au maximum les pertes tout en assurant une purification satisfaisante.
En pratique, le solide à purifier est placé dans un minimum de solvant chaud nécessaire à
sa solubilisation complète. On utilise un ballon muni d’un réfrigérant à eau afin d’éviter de
respirer des vapeurs de solvant chaud. Une fois la solubilisation réalisée, on laisse refroidir
le contenu du ballon jusqu’à apparition (recristallisation) du solide purifié. Le solide ainsi
purifié est isolé par essorage.
Trois cas peuvent se présenter pour les impuretés :
• elles sont insolubles dans le solvant chaud : une simple filtration de la solution chaude
permettra de les éliminer ;
• elles sont solubles dans le solvant chaud et le demeurent partiellement dans le solvant
froid ; la plus grande partie demeure solubilisée lors du refroidissement et de la cristallisation du produit purifié ;
• elles sont très solubles dans le solvant chaud et peu solubles dans le solvant froid. La
recristallisation est dans ce cas peu efficace car le produit recristallisé demeure contaminé
par les impuretés.
Le choix du solvant est primordial : on choisit souvent un solvant de recristallisation présentant des similitudes avec le solide à purifier en terme de propriétés physico-chimiques.
Plusieurs essais sont réalisés avant de valider le choix d’un solvant (ou d’un mélange de
solvants).
Nous pouvons résumer les caractéristiques précises du solvant retenu :
• le solide à purifier ne doit pas réagir avec le solvant de recristallisation ;
• la solubilité à chaud du solide à purifier est cinq fois supérieure à la solubilité à froid ;
• les impuretés organiques demeurent solubles à froid ;
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