Autour de l’eau – Aspect expérimental de la déshydratation du cyclohexanol

CNC Chimie PSI 2014


L’eau, plus précieuse pour la vie que toute autre ressource, se raréfie et devient un nouvel enjeu mondial. Même si le volume d’eau sur Terre reste très important, ce dont l’homme a besoin, c’est d’eau potable.
Ce problème propose l’étude de quelques propriétés chimiques de l’eau et des procédés de son traitement. Il est composé de parties totalement indépendantes, à l’intérieur desquelles de nombreuses questions peuvent être traitées indépendamment les unes des autres.

Problème I : Autour de l’eau

1. De la molécule au solvant

2. Étude cristallographique de l’eau solide

3. Stabilité thermodynamique de l’eau

4. Étude cinétique de la synthèse de l’eau vapeur

5. Élimination du manganèse dans l’eau naturelle


On étudie dans ce problème la déshydratation intramoléculaire d’un alcool conduisant à la formation d’un alcène (I) en milieu acide.
Dans un ballon rodé monocol de 250 mL, on introduit 50 g de cyclohexanol de formule C6H11OH, on ajoute avec précaution 6 mL d’acide sulfurique concentré. On introduit alors quelques grains de pierre ponce, et on réalise le montage de la figure ci-dessous. On procède à une distillation en faisant circuler l’eau dans le système de réfrigération, on agite avec soin et on chauffe le mélange réactionnel en faisant en sorte que la température ne dépasse jamais 95 °C.
On recueille l’hydrodistillat eau-cyclohexène dans une verrerie refroidie dans la glace ; deux phases apparaissent : la phase organique et la phase aqueuse.

Problème II – CHIMIE ORGANIQUE : Aspect expérimental de la déshydratation du cyclohexanol

1. Questions préliminaires

2. Opérations de purification du produit

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