1Rappels du cours

Espèce chimique et mélange

Une espèce chimique est une substance pure caractérisée par des propriétés physiques bien définies (température de fusion, température d'ébullition, masse volumique, solubilité). Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques ; il peut être homogène (une seule phase visible, ex. eau salée) ou hétérogène (plusieurs phases visibles, ex. eau et huile).

Techniques d'extraction

Pour extraire une espèce chimique d'un mélange naturel (ex. un colorant d'une plante), on utilise différentes techniques selon la nature du mélange et de l'espèce visée :

la décoction et l'infusion : extraction par de l'eau chaude ;
la macération : extraction à froid, par immersion prolongée dans un solvant ;
l'entraînement à la vapeur (hydrodistillation) : utilisé pour extraire des huiles essentielles volatiles.

Techniques de séparation

Une fois le mélange obtenu, plusieurs techniques permettent de séparer ses constituants :

la filtration : sépare un solide insoluble d'un liquide (mélange hétérogène) ;
la décantation : sépare deux liquides non miscibles de densités différentes ;
la chromatographie sur couche mince (CCM) : sépare et identifie les espèces chimiques d'un mélange homogène, en exploitant leur migration différente sur un support.

Identification d'une espèce chimique

Une espèce chimique peut être identifiée en comparant ses caractéristiques physiques (température de fusion, température d'ébullition) à des valeurs de référence tabulées, ou par chromatographie en comparant son rapport frontal (Rf) à celui d'une espèce témoin de référence, dans les mêmes conditions expérimentales.

3Validation directe — QCM

Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.

1. La technique qui sépare un solide insoluble d'un liquide est :

2. Parmi les techniques suivantes, lesquelles sont des techniques d'extraction (et non de séparation) ?

3. En chromatographie sur couche mince, le rapport frontal Rf permet de :

4Entraînement

Exercice type — Examen national

Examen national — adapté

On souhaite extraire la chlorophylle (colorant vert) des feuilles d'épinard, puis identifier les différents pigments qu'elle contient.

Proposer une technique d'extraction adaptée pour obtenir un extrait liquide contenant les pigments des feuilles d'épinard (on utilise un solvant organique et un broyage préalable des feuilles).
On réalise ensuite une chromatographie sur couche mince (CCM) de cet extrait, à côté d'un dépôt témoin de chlorophylle pure. On obtient, pour un des pigments de l'extrait, une distance parcourue par le pigment de 3,6 cm et une distance parcourue par le solvant de 4,8 cm. Calculer le rapport frontal Rf de ce pigment.
Le témoin de chlorophylle pure présente un Rf de 0,75 dans les mêmes conditions. Ce pigment de l'extrait peut-il être identifié à de la chlorophylle ? Justifier.
Proposer une méthode simple pour séparer, après extraction, d'éventuels résidus solides (morceaux de feuille) restés en suspension dans l'extrait liquide.

Extraction, séparation et identification des espèces chimiques