Doc 1 Le long chemin de la chimie vers la durabilité - Académie d ...

Eléments de correction Réponses 1ère partie 1. Son image est mauvaise : elle est vue comme polluante, dangereuse pour
la santé. De plus, les ressources énergétiques s'épuisent, le prix du
pétrole augmente. Il faut donc trouver des ressources nouvelles dans la
nature et économiser les matières premières d'autant qu'il va falloir
produire plus car la population augmente.
2. Les produits obtenus par la chimie durable demandent des années de
recherche et d'investissements qui sont répercutés sur leur prix de
vente. Les chimistes doivent faire face à la concurrence mondiale (Chine,
Inde etc...) qui fournit des produits aux applications équivalentes mais
issus du pétrole et dont les procédés de synthèse sont connus.
3. La chimie verte laisse à penser que l'on utilise des ressources
uniquement végétales. Or la chimie durable peut utiliser des ressources
fossiles mais doit économiser au mieux cette ressource. De plus, la
chimie durable doit produire ou utiliser le moins de substances
dangereuses possible.
4. -utiliser au mieux les matières premières
- utiliser des solvants propres
- utiliser au mieux l'énergie
- minimiser les quantités de déchets produits
5. le recyclage des produits est une autre alternative. Réponses 2ème partie Les biocarburants : 1. De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour savoir si ces
biocarburants sont avantageux ou pas pour l'environnement dont certains
difficiles à quantifier (la consommation d'énergie pour les produire et
le transport, l'émission des gaz à effet de serre, l'utilisation de
produits polluants tels que les herbicides et produits de traitement pour
la culture des céréales, etc...). Ce qui rend le bilan complexe et
alimente les polémiques en faveur ou contre ces carburants. L'isosorbide :
1.
[pic] 2. L'élève doit, à l'aide des transformations chimiques, retrouver les
formules chimiques des molécules :
S : CH2OH-(CHOH)4-CH2OH A : HOOC-(CH2)2-COOH G : CH2OH-(CHOH)4-COOH 3. L'isosorbide est une molécule "plateforme" qui permet de fabriquer
d'autres molécules et d'abandonner l'utilisation de molécules suspectes
pour la santé comme les phtalates et le bisphénol A. De plus, les
molécules qui par leur transformation ont permis d'obtenir l'isosorbide,
peuvent trouver d'autres applications : l'amidon, le sorbitol et le
glucose sont utilisées telles quelles dans l'industrie agroalimentaire et
pharmaceutique ou peuvent être transformées (on fait par exemple des
plastiques biodégradables avec l'amidon). L'acide succinique présente
aussi de nombreuses applications notamment de pouvoir former avec
l'isosorbide un polymère. Réponses 3ème partie 1. un nouveau concept : l'économie d'atomes
1. Le deuxième principe
2. EA doit être le plus proche possible de 100%
3. Les réactions d'addition sont à privilégier car les réactions
d'élimination et de substitution génèrent des pertes d'atomes donc des
déchets. 2. le glycérol, un déchet valorisable
Le 1er principe : on limite la pollution en diminuant la production de
résidus (chlore)
Le 2ème principe : économie d'étapes et d'atomes
Le 7ème principe : utilisation de glycérol obtenu à partir d'une
ressource renouvelable
Le 9ème principe : utilisation de catalyseurs 3. Synthèse de médicaments
1. mavant = 1,5 ( 240 = 360 T maprès = 0,30 ( 240 = 72 T d'où mavant /
maprès = 5
2. L'acide éthanoïque
3. Modification de groupe caractéristique
4. Peu d'étapes, économie d'atomes, utilisation de catalyseurs 4. A vous de faire de la chimie durable ! 1. | |Synthèse 1 |Synthèse 2 |Synthèse 3 |
|EA (%) |87,8 |68,4 |78,1 |
2. La synthèse 1 présente la meilleure économie d'atomes, de plus elle
produit de l'eau mais le rendement de la réaction est le plus faible
ce qui représente un coût pour l'entreprise. La synthèse 3 représente le meilleur compromis. Cependant, il faut
traiter le produit HCl ou lui trouver une application. 3. En introduisant l'anhydride éthanoïque en défaut (0,5 mol pour 1 mol
d'alcool par exemple), on fait réagir totalement l'anhydride
éthanoïque selon la synthèse 2. L'acide éthanoïque formé va pouvoir
réagir avec l'alcool isoamylique restant selon la synthèse 1.
L'intérêt est d'éliminer en grande partie l'acide éthanoïque formé
lors de la synthèse 2 et d'augmenter l'EA de cette synthèse. Cette
méthode est donc un bon compromis en termes de rendement, EA et de
déchet obtenu puisqu'il s'agit d' H2O. Réponses 4ème partie 1. Le CO2 supercritique répond au 5ème principe de la chimie verte : il
est non toxique, facile à recycler, facile à éliminer du produit
extrait.
2. Agroalimentaire, cosmétique, pharmacie.
3. Cela permet d'augmenter la solubilité des molécules dans l'organisme.
4. Le CO2 supercritique permet de diminuer fortement les doses de
principes actifs à ingérer et donc de limiter les effets secondaires
sur notre organisme. Cela revient à utiliser des molécules plus
sélectives et à améliorer leur vectorisation.