Étape 1 : la transformation chimique

Le produit d’intérêt est formé au cours de l’étape de transformation chimique, selon une ou plusieurs équation(s) de réaction qui modélise(nt) cette transformation. En effet, il est possible d'ajouter plusieurs réactifs, de manière successive, dans le même milieu réactionnel. Au lycée, les synthèses se font généralement en une seule étape.

Pour optimiser cette étape, l’expérimentateur peut ajuster différents paramètres expérimentaux, tels que la température du milieu réactionnel ou le solvant utilisé.

Le rôle du chauffage

Le chauffage du milieu réactionnel permet d’accélérer la transformation chimique en apportant de l’énergie thermique. Cette énergie rend les collisions entre les molécules réactives plus fréquentes et plus efficaces, ce qui favorise la réaction.

Le montage à reflux présenté ci-dessous est un dispositif de chauffage permettant de chauffer un mélange jusqu’à la température d’ébullition du solvant sans perte de matière. Les vapeurs s’élèvent dans le réfrigérant (flux montant), se condensent au contact des parois froides, puis retombent dans le ballon (flux descendant), d’où le mot "reflux". Ce dispositif permet d'accélérer la transformation tout en évitant les pertes de matière et en protégeant l’expérimentateur des vapeurs potentiellement dangereuses.

Le solvant

Les réactifs se trouvent souvent dans des phases différentes (liquide, solide) : la dissolution dans un solvant bien choisi permet de favoriser leur contact et de rendre la transformation plus rapide. Dans certains cas, le solvant peut également jouer le rôle de réactif.

Remarque : d'autres paramètres peuvent favoriser la transformation chimique, comme la durée de la réaction, l’agitation du mélange, la concentration des réactifs ou la présence d’un catalyseur. Ces paramètres seront étudiés en terminale.