Sarah Roques TP n°2 : LA CHROMATOGRAPHIE

 

Objectifs :

·         Découvrir une méthode pour séparer et identifier les espèces chimiques présentes dans un mélange.

·         Réaliser une chromatographie sur couche mince (C.C.M).

·         Utiliser un vocabulaire adapté

 

Matériels et réactifs disponibles :

  • Colorants alimentaires, eau salée.
  • Papier pour chromatographie, cuves à chromatographie, bâtonnets.

 

I. CHROMATOGRAPHIES DE COLORANTS ALIMENTAIRES :

 

1)     Réalisation du chromatogramme :

 

On dispose de colorants ou mélange de colorants alimentaires : colorant vert (noté V), jaune (J), rouge (R) et inconnu (X).

 

PROTOCOLE :

 

REMARQUES IMPORTANTES :

Prendre soin de respecter les consignes de suivantes :

·         La cuve avec l’eau salée ne doit pas être déplacée au cours de l’expérience

·         Au départ, la ligne de dépôt ne doit pas être au contact avec la solution eau salée.

 

a)     Verser environ 1 cm de hauteur d’eau salée dans la cuve à chromatographie puis la fermer.

b)     Tracer à 1,5 cm du bord inférieur, AU CRAYON A PAPIER et sans trop appuyer, une ligne sur laquelle on fera figurer les emplacements des dépôts des colorants jaune, rouge, vert et inconnu (cf. figure ci-contre) ; cette ligne s’appelle ligne de dépôt.

c)     A l’aide de quatre différents bâtonnets, déposer une goutte des colorants sur les emplacements prévus.

d)     Faire vérifier le dispositif (commencer à répondre aux questions ci-dessous pendant ce temps). Placer alors le papier pour chromatographie verticalement en le maintenant à l’aide d’un pic puis refermer la cuve. Le papier pour chromatographie doit rester vertical pendant toute l’expérience.

e)     Attendre quelques minutes et retirer le papier lorsque l’eau salée arrive à environ 1 cm du bord supérieur.

f)       Tracer alors, au crayon, une ligne horizontale indiquant la hauteur atteinte par l’eau salée ; cette ligne s’appelle ligne de front.

 

2)     Travail à faire :

 

a)      Faire un schéma du dispositif au tout début de l’expérience.

b)      Comment peut-on respectivement appeler l’eau salée et le papier pour chromatographie ?

c)       Comment s’appelle le moment où les espèces chimiques se déplacent par capillarité sur le papier filtre ?

d)      Pourquoi certains colorants migrent-ils plus vite que d’autres ? En déduire quelle est l’« espèce » la plus soluble avec l’eau salée et celle qui l’est le moins.

e)      Représenter le chromatogramme obtenu à la fin de l’expérience.

f)        Mesurer les rapports frontaux des colorants rouge (Rf (R)) et jaune (Rf (J)).

g)      Quels colorants correspondent à une seule espèce chimique ? Justifier. Quels colorants correspondent à des mélanges d’espèces chimiques ? Justifier.

h)      Comparer la distance parcourue par l’ « espèce » jaune lorsqu’elle est pure et lorsqu’elle appartient à un mélange.

i)        Quelles conclusions peut-on faire sur le « colorant » inconnu X ? Justifier.

 

 

 

 

 

 

II. EXERCICES D’APPLICATION :

 

Exercice 1 :

 

On a réalisé la chromatographie de deux échantillons A et B ainsi que d'une espèce chimique la menthone M. L'étude du chromatogramme a permis de repérer les positions des différentes taches après révélation :

 

·         Front de l’éluant : 8,0 cm

·         Rapport frontal de la menthone: Rf (M) = 0,75.

·         Echantillon A: on observe deux taches situées à 3,0 cm et 6,0 cm de la ligne de dépôt.

·         Echantillon B : on observe une seule tache située à 6,0 cm de la ligne de dépôt.

 

a)     Déterminer la hauteur de migration de la menthone.

b)     Représenter le chromatogramme à l’échelle 1/1.

c)     Que peut-on dire des échantillons A et B ?

 

Exercice 2 :

 

La recherche par chromatographie de certains acides dans le vin permet de savoir si la transformation de l’acide malique en acide lactique (fermentation malo-lactique) a eu lieu. Sur une plaque à chromatographie ont été effectués les dépôts suivants : 1 = acide malique ; 2 = acide lactique ; 3 = vin.

 

Remarque : on précise que les acides malique et lactique sont des espèces chimiques incolores.

 

La plaque a été plongée dans un solvant à base de butanol puis retirée. On l’a ensuite pulvérisée avec une solution de vert de bromocrésol.

On a ainsi obtenu le chromatogramme suivant :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


a)      Quel est le rôle :

  • de la solution de butanol ?
  • de la solution de vert de bromocrésol ?

 

b)      Le vin étudié contient-il :

  • de l’acide malique ? Justifier.
  • de l’acide lactique ? Justifier.

 

c)       La transformation malo-lactique a-t-elle eu lieu ?

 

d)      Pourquoi observe-t-on d’autres taches que celle de l’acide malique ou de l’acide lactique ?