Problème de logique identification (chimie organique)

[invite49f4d08b]

Bonjour, j'ai un DM de vacances à rendre à la rentrée et j'ai quelques difficultés à résoudre un exercice.

On donne 5 solutions contenant chacune une espèce chimique :
a°) triméthylamine
b°) 2-méthylpropan-2-ol
c°) pentan-2-ol
d°) propanone
e°) propanal

On donne également un tableau, exposant une série de tests positifs ou négatifs, afin de caractériser le contenu de chaque flacon. Il y a 4 tests différents : permanganate de potassium ; 2,4 DNPH ; liqueur de Fehling ; BBT.

Flacon 1 : tous les tests sont négatifs
Flacon 2 : positif à la 2,4 DNPH, tous les autres tests sont négatifs
Flacon 3 : la solution devient bleue sous l'action du BBT, tous les autres tests sont négatifs
Flacon 4 : positif au permanganate de potassium, à la 2,4 DNPH et à la liqueur de Fehling mais pas de réaction au BBT
Flacon 5 : positif au permanganate de potassium, tous les autres tests sont négatifs


Je vous donne mes réponses (sans mes justifications) :
Flacon 1 : e°) propanal
Flacon 2 : d°) propanone
Flacon 3 : a°) triméthylamine
Flacon 5 : b°) 2-méthylpropan-2-ol

Pour le flacon 4, j'ai trouvé qu'il s'agissait du pentan-2-ol (c), mais il y a quelque chose que j'ai du mal à comprendre, voici mon raisonnement :
Le permanganate de potassium est un oxydant très puissant qui révèle la présence d'alcool, le flacon 4 contient donc un alcool. Lors du test au permanganate, le pentan-2-ol, qui est un alcool secondaire, va s'oxyder en une cétone.
La 2,4 DNPH permet d'identifier les composés carbonylés, c'est pourquoi le test à la 2,4 DNPH est positif.

Mais je ne comprends pas pourquoi le test à la liqueur de Fehling est positif, alors que j'ai lu qu'il permet de mettre en évidence des aldéhydes...

Merci d'avance pour votre aide !
-----

[RuBisCO]

Bonjour et bienvenue sur Futurascience,
Ce que je comprend pas, c'est comment un alcool tertiaire peut donner un test au permanganate de potassium positif.
Donc tu t'es trompé dans tes réponses.

[RuBisCO]

Pour t'aider, voilà la représentations des molécules données (ce qu'on doit faire pour se remettre les idées en place) :

[invite49f4d08b]

Merci pour la bienvenue !

Le permanganate de potassium permet uniquement de mettre en évidence un alcool primaire si je comprends bien ?

J'ai aussi fait les représentations des molécules, je comparerai quand elles seront validées !

[A voir en vidéo sur Futura]

[RuBisCO]

Alcool primaire et secondaire.
Un alcool primaire donne par oxydation ménagée un aldéhyde, puis un acide carboxylique par oxydation de l'aldéhyde.
Un alcool secondaire donne par oxydation ménagée une cétone.

[invite49f4d08b]

D'accord merci, je vais refaire les parties fausses, voir si je peux corriger

[RuBisCO]

Un petit rappel des tests en chimie organique :

test à l'eau bromée : permet de détecter la présence d'alcène
- la solution se décolore : test positif
- la solution conserve sa couleur jaune : test négatif

test au nitrate d'argent alcoolique : permet de détecter la présence de composés halogénés
- formation d'un précipité allant du blanc au jaune clair : test positif
- pas de précipité : test négatif

test au permanganate de potassium : test à chaud et en milieu acide, permet de caractériser les alcools primaires et secondaires
- la solution se décolore : test positif
- la solution conserve sa couleur violette : test négatif

test à la 2,4-dinitrophénylhydrazine (2,4-DNPH) : permet de caractériser le groupe carbonyle (cétone ou aldéhyde)
- formation d'un précipité jaune : test positif
- pas de précipité : test négatif

test à la liqueur de Fehling : test à chaud, permet de caractériser les aldéhydes
- formation d'un précipité rouge : test positif
- pas de précipité : test négatif

test au réactif de Tollens : test à chaud, permet de caractériser les aldéhydes
- formation d'un miroir d'argent : test positif
- pas de précipité : test négatif

test du pH (bleu de bromothymol) : permet de caractériser les acides carboxyliques ou les amines
- pH acide (le bleu de bromothymol vire au jaune) : test positif aux acides carboxyliques
- pH basique (le bleu de bromothymol vire au bleu) : test positif aux amines
- pH inchangé (le bleu de bromothymol reste vert) : test négatif aux acides carboxyliques et aux amines

Bien entendu, des exceptions à ces tests existent, mais cela suffit pour le lycée.

[invite49f4d08b]

Merci beaucoup pour le tableau, je vais le conserver, je pense qu'il me sera très utile cette année !
Il y a une chose que je ne comprends pas, il devrait y avoir deux alcools primaires ou secondaires, mais je n'en vois qu'un seul : le pentan-2-ol.
Ce qui donnerait :
Flacon 1 : e°) 2-méthylpropan-2-ol
Flacon 2 : d°) propanone
Flacon 3 : a°) triméthylamine

J'hésite pour les flacons 4 et 5...

Le propanal est un aldéhyde, il pourrait donc se trouver dans le flacon 4, mais pour cela il faudrait qu'il soit aussi un alcool...

[RuBisCO]

Il y a un petit bémol pour le test au permanganate.
Comme je l'ai dit plus haut, un aldéhyde peut s'oxyder en acide carboxylique, réduisant par le même coup MnO₄^- en Mn²⁺. Donc il y a une décoloration du permanganate, du fait de la disparition d'une partie des ions MnO₄^-.

[invite49f4d08b]

Donc en d'autres termes, le test au permanganate est faussé par l'oxydation de cet aldéhyde ?
Je n'aurais jamais pu trouver seul ! Merci de ton aide !

Si je ne fais pas d'erreur, la réponse est :

Flacon 1 : e°) 2-méthylpropan-2-ol
Flacon 2 : d°) propanone
Flacon 3 : a°) triméthylamine
Flacon 4 : c°) pentan-2-ol (alcool secondaire puis cétone)
Flacon 5 : e°) propanal (aldéhyde puis acide carboxylique)

[RuBisCO]

Presque, presque.
N'oublie pas que ils font les tests dans des tubes séparés. Un seul réactif par tube, sinon on te l'aurait dit dans l'énoncé.
Et l'aldéhyde, je vais tester pour voir la réaction.

[RuBisCO]

Résultat confirmé, j'ai fait l'expérience avec du glucose (un aldose) :
- test à la liqueur de Fehling : précipité rouge
- test au permanganate de potassium : décoloration
donc les aldéhydes font bien décolorer le permanganate.
Mystère résolu

[invite49f4d08b]

D'accord, merci pour le test ! Je pense que c'est un cas particulier intéressant à retenir !

Flacon 1 : e°) 2-méthylpropan-2-ol
Flacon 2 : d°) propanone
Flacon 3 : a°) triméthylamine
Flacon 4 : c°) propanal
Flacon 5 : e°) pentan-2-ol

Merci, j'avais oublié que chaque test était réalisé avec un échantillon de chaque flacon, et non à la suite dans le même flacon.
Je pense avoir corrigé mon erreur :
Le propanal décolore le permanganate de potassium, mais étant un aldéhyde, il réagit aussi à la liqueur de Fehling et à la 2,4 DNPH.
Le pentan-2-ol réagit au permanganate de potassium car c'est un alcool secondaire.

Merci de ta patience et de ton aide !

[RuBisCO]

De rien, tu m'as permis de faire une manip, donc je suis ravi.
Et tes réponses sont correctes, donc bonnes révisions.

[invite49f4d08b]

Tout le monde est content dans ce cas !
Merci encore, bonne après-midi !