Problème de rendement.. niveau prépa

[invite1c65edfd]

Bonjour !! probleme avec le rendement.. mon rendement est supérieur à 1, je ne sais pas où est mon erreur..

On a synthétisé du vert malachite (masse molaire : 329g/mol) en utilisant du 4-bromo-N,N-diméthylaniline(2g ; masse molaire : 199,9g/mol)du magnesium (1g ; synthese d'un organomagnesien) puis du benzoate de méthyle (2mL ; transformation en alcool.masse molaire de l'ester : 136g/mol)
On obtient 22mL de vert malachite.
On en prélève 1mL que l'on met dans une fiole jaugée de 100mL puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'acide chlorhydrique. Après dosage spectrophotométrique, on trouve que notre solution dans l'echantillon a une concentration de 1,04g/L, ce que j'ai converti en 3,16.10^-3mol/L (le probleme peut etre ici..)
J'en conclus que dans mon echantillon de 100mL j'ai 3,16.10^-4mol (règle de 3) qui ont été apportés par mes 1mL de solution.
Donc, dans ma solution, je devrai avoir 22x3,16.10^-4=6,95.10^-3mol de vert malachite.
Cependant, en faisant mon equation bilan,je trouve qu'il faut 2 molécules de 4-bromo-N,N-diméthylaniline pour créer 1 molécule de vert malachite, et on suppose que e 4-bromo-N,N-diméthylaniline est limitant. On avait 2g donc cela fait 1.10^-2mol. On a donc un avancement infini de 1.10^-2/2=5.10^-3mol... et donc on devrait avoir théoriquement 5.10^-3mol de vert malachite... et en faisant le rendement de la synthese, je trouve 6,95.10^-3/5.10^-3=1,39... pas bon..

Vous avez compris où y'a souci ? Merci d'avance !!
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[invite882b13dc]

Salut,

Bon, moi je trouve 346,5g/mol pour le vert de malachite, mais ça ne change rien, ça fait 132%...
Es-tu sûr de ton dosage spectro?...

[invite8241b23e]

Salut !

Ton produit était bien sec?

[invite1c65edfd]

La solution étalon donnait une absorbance max à amax=0,897 et ma solution donnait a=2,742.
J'ai donc appliqué la loi de beer lambert pour chaque, puis par quotient, les longueurs d'onde et la largeur de la cuve etant les meme, je me retrouve avec concentration echantillon=(concentration etalon x amax)/a.
concentration etalon: 340mg/L
j'arrive donc à concentration echantillon=1,04g/L..
(j'ai surement oublié des H ou des C par ci par là en cherchant la masse molaire..)

Par contre, désolé benjy-star, mais je ne comprend pas trop.. le vert malachite qu'on a synthétisé etait sous forme liquide.. et le dosage spectro a été fait à l'etat liquide aussi.. qu'entends-tu par "sec" ??

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8241b23e]

Salut !

J'avoue que je n'ai pas lu dans les détails, mais il ne se pourrait pas qu'il reste un solvant ?

[invite882b13dc]

La technique (avec une seule mesure-étalon) était-elle décrite comme ça dans votre protocole?

Je sais que pour la GC et/ou l'HPLC, on travaille plutôt avec des droites d'étalonnage en 3 points minimum et qui contiennent le point inconnu.

Parceque le problème c'est que ton point étalon est bien en deça de ton point mesure, donc une petite dérive de ce point, peut entrainer une sensible de ton point inconnu et donc un résultat faux.

Sans compter le fait que selon les composés, il y a un domaine de concentration au delà duquel la dépendance a=f(C) n'est plus linéaire (mais je ne pense qu'il s'agisse de ça ici...)

[invite1c65edfd]

Euh..On avait d'abord utilisé la THF pour synthétiser l'organomagnesien, puis pour faire l'echantillon de 100mL, on a ajouté 99mL d'HCl.. mais le dosage spectro ne nous donnait que l'absorbance du vert malachite.

Notre laborantin a etalonné lui meme le spectro et nous a donné la valeur, on avait tous la meme.. mais les autres groupe, eux, ont un rendement "dans les normes". On avait donc pas a faire plusieurs mesures etalon

[invite882b13dc]

Benjy_star > non, il ne pèse pas son composé à la fin. il fait mesure en spectro.

Par contre, es-tu sur que tes autres composés (aniline et benzoate) n'absorbent pas dans à la longueur d'onde de ta mesure?...

[invite1c65edfd]

Ca je ne sais pas, mais sur le spectro, on avait que 2pics.. mais c'est parce que la solution absorbe a differentes longueurs d'ondes non ? Mais mon raisonnement est-il juste ? Je n'ai jamais été très doué en rendement, mais jamais je n'ai dépassé les 1 ! Je pensais plutot m'etre trompé en faisant mes calculs et mes raisonnements.. non ?

[invite882b13dc]

Bonne nouvelle!! cette fois ton raisonnement est juste (en tout cas j'ai les mêmes résultats que toi).
Donc, soit :
1) tu ne considères pas le bon pic
2) tu as pesé plus que 2g d'aniline
3) tu as créé de la matière, alors là il faut breveter!!

Blague à part, je suis navrée, je sèche!

Sauf un truc, j'ai compris ta masse de 329. en milieu acide, tu libère H2O et ce que tu mesures c'est le carbocation tertiaire qui est assez stable

[invite1c65edfd]

Bon.. je vais opter pour le brevet alors... ! Désolé de t'avoir fait perdre du temps.. pour rien ! >Mais mon rendement fait quand meme trop classe non ?lol
Merci infiniment quand meme !!

[invite36d531c2]

Salut jmfort.....
Je n'ai pas ton niveau, mais ton problème ne viendrait il pas de ta dilution??
Tu as mis 1mL dans 100mL, donc tu as dilué au 100ième et non au 10ème!

[invite882b13dc]

J'hallucine!!
Et je suis désolée jmfort Mais il semble que couettecouette aie raison ( ) et que j'ai fait la même bourde que toi: diviser par 10 au lieu de 100.

Donc ton rendement doit être de 14% (sorry pour le brevet )

[invite36d531c2]

ouf, je croyais que je me trompais, vous avez réussi à me faire douter!!!!!
Merci Laurisa...J'espère que jmfort ne sera pas trop déçu,....le brevet n'est pas pour aujourd'hui!

[invite1c65edfd]

Euh..désolé mais j'ai du trop refaire 10000fois mes calculs que je ne comprend meme pas ou est-ce que j'ai divisé par 10 au lieu de 100 !!! Pourriez vous (encore) eclairer ma lanterne ?

[invite36d531c2]

On en prélève 1mL que l'on met dans une fiole jaugée de 100mL puis on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'acide chlorhydrique. J'en conclus que dans mon echantillon de 100mL j'ai

3,16.10^-4mol (règle de 3) qui ont été apportés par mes 1mL de solution.

Ton erreur est ici : tu n'as pas 3.16.10^-4 mol mais 3.16.10^-5mol dans tes 100mL.
Donc dans ta solution tu devrai avoir 22x3,16.10^-5=6,95.10^-4 mol de vert de malachite.
J'espère que je ne me suis pas trompée!

[invite1c65edfd]

Comment arrives-tu à avoir un 10^-5??? j'ai essayer par tous les bouts mais j'y arrive pas.. Pourrais tu expliciter le calcul s'il te plait...?
Je pensais que dans les 100mL, il y avait 3,16.10^-4mol de vert malachite (puisque que la concentration est de 3,16;10^-3mol/L)et que, puisque la dilution ne change pas la quantité de matiere, ces 3,16.10^-4mol etaient apportés par mes 1mL.. non ?

[invite36d531c2]

Je t'explique : si dans ta fiole de 100mL tu as 3,16.10^-3 mol, dans 1mL tu auras alors (produit en croix) :
1x3,16.10^-3/100 = 3,16.10^-5mol.
100mL -------------------->3,16.10^-3mol
tu as mis1mL--------------->3,16.10^-3x10^-2 mol
soit 3,16.10^-5 mol
Après je pense que ton raisonnement est juste.

[invite1c65edfd]

Le probleme c'est justement que j'ai 3,16.10^-4mol dans mes 100mL puisque ma concentration est 3,16.10^-3mol/L... et non pas 3,16.10^-3mol dans mes 100mL.. enfin je crois, a moins que mon erreur soit avant, pour le calcul de la concentration..

[invite36d531c2]

Comment t'expliuer.....
La masse que tu as obtenue, c'est lorsque tu as fait l'analyse de tes 100mL, donc la concentration dans tes 100mL est bien de 3,16x10^-3 mol/L.
Lorsque tu as mis dans ta fiole tes 1mL tu as dilué 100 fois ta solution de départ, puisque tu as mis 1 mL dans 100mL : on appelle ceci une dilution au 100ème.

[invite36d531c2]

Souviens toi que ce n'est pas 100mL de produits que tu as mis dans ta fiole, mais 1mL. Donc tu multiplie par 0,01 et non 0,1.

[invite1c65edfd]

Si je te suis bien, ca veut dire mon raisonnement suivant est faux :
ma solution etant concentrée à 3,16.10^-3mol/L, on peut faire:
1L <---->3,16.10^-3mol
donc 100mL <--->3,16.10^-4mol

Je veux bien mais je n vois pas où est l'erreur.. (désolé de vous embeter avec ces betises..)

[invite36d531c2]

en effet ton raisonnement est faux, mais pas dans ton produit en croix, mais dans le volume...Tu n'as que 1mL de Malachite et non 100mL.

[invite1c65edfd]

D'accord, mais en faisant :
1L <---->3,16.10^-3mol
j'ai 1mL <--->3,16.10^-6mol et non 10^-5.. C'est pour cela que je ne comprend pas d'ou vient le 10^-5. ou peut-etre n'ai-je pas le droit de faire ce produit en croix...

[invite36d531c2]

je ne sais plus comment te l'expliquer. Je pense que là, ton problème vient du fait que dans ta fiole de 100mL tu as une concentration de 3,16x10-3 mol/L!!!!!!!!!

On peut raisonner si tu veux en concentration :
Dans 100mL tu as une concentration [malachite]=3,16x10^-3mol/L
donc dans les 1mL, tu as une concentration 100x moins importante, soit [malachite dans 1mL)]=3,16x10^-3/100 soit [malachite dans 1mL)]=3,16x10^-5 mol/L
Tu peux alors dire que tu es en présence de 3,16x10^-5mol de malachite!
A ce stade du calcul, on s'en fout du volume...On ne veut que le nombre de moles!

[invite1c65edfd]

..je tente quand meme.. Mais dans mes 1mL, le malachite est concentré à 3,16x10^-5mol/L, ca ne veut pas dire qu'il y a 3,16x10^-5mol dans 1L de solution ?? Ce n'est pas censé etre un rapport entre la quantité de matiere dans le volume présent et ce volume ? (mille confuses si je déchaines vos fureurs... )

[invite36d531c2]

Alors explique moi ce qu'est our toi une concentration?

[invite36d531c2]

Je me suis renseignée, et je suis désolée, je t'ai induit en erreur.
Ta concentration est bien de 3,16x10^-4mol.
Je m'incline..................... ................D'après mes sources, ton problème vient de la méthode pour déterminer ta concentration dans la fiole....
Comment l'as-tu obtenue?
Tu as préparer plusieurs solutions de Malachite avec une concentration connue, tu as tracé ta droite d'étalonnage. Et ensuite tu as mis ta solution inconnue.

[invite1c65edfd]

Ah ? J'ai raison ? lol !
On a determiné la concentration par spectrophotometrie, donc tout etait affiché sur le spectro (absorbance et longueur d'onde) Ayant l'absorbance et la concentration initiale de ma solution etalon de vert malachite, avec la loi de Beer Lambert, j'ai trouvé ma concentration (les valeurs sont dans mon premier post).. mais ca veut alors dire que mon rendement n'est pas de 14%.. on revient au 140 alor.. ?

[invite2313209787891133]

La loi de Beer Lambert c'est bien joli, mais il ne s'agit que de theorie.

Dans la pratique les detecteurs de spectro UV-visible (et d'ailleurs la quasi totalité des autres detecteurs) ne sont lineaires que dans une plage reduite.

Pour valider une mesure il faut necessairement que:
-La valeur mesurée soit encadrée par des valeurs utilisées pour la determination de la courbe de regression C= f(A).
-Que le coeficient de correlation de cette courbe soit proche de 1.

La difference d'absorbance entre le temoin et ton echantillon peut parraitre minime, mais il faut se rappeler que l'echelle d'absorbance est logarithmique; entre une absorbance 0.897 et une de 2.742 il y a un facteur de 70x.
En gros ta quantification c'est un peu comme essayer de mesurer la taille d'un terrain de foot avec un double decimetre.