Soit le protocole (simplifié) de synthèse du paracétamol (\ce{C8H9NO2}) par réaction entre le para-aminophénol (\ce{C6H7NO}) et l'anhydride éthanoïque (\ce{C4H6O3}) :
- Introduire le para-aminophénol dans un ballon ainsi que des grains de pierre ponce.
- Rajouter environ 50 mL d'eau distillée et 3,5 mL d'acide éthanoïque pur.
- Faire le montage du chauffage à reflux.
- Adapter une ampoule de coulée sur le deuxième col du ballon contenant 7 mL d'anhydride acétique.
- Allumer le chauffe-ballon et chauffer jusqu'à dissolution complète du para-aminophénol.
- Baisser le chauffe-ballon et refroidir le ballon dans une bassine remplie d'eau froide puis ajouter goutte à goutte l'anhydride acétique.
- Remettre le chauffe-ballon en place et laisser chauffer à reflux pendant environ 15 minutes.
- Pendant ce temps, refroidir environ 100 mL d'eau distillée.
- Refroidir le mélange dans un bain de glace : des cristaux blancs de paracétamol apparaissent lentement par cristallisation.
- Attendre quelques minutes que la précipitation du paracétamol soit terminée.
- Filtrer le solide blanc sous vide sur un filtre Büchner et le rincer à l'eau préalablement refroidie pour éliminer les impuretés.
- Sécher le paracétamol entre deux morceaux de papier filtre.
- Préparer la cuve à chromatographie en versant l'éluant sur une hauteur de 0,5 cm environ. Reboucher la cuve.
- Sur la plaque chromatographique, tracer un trait fin au crayon de papier à 1 cm du bord inférieur. Sur cette ligne de dépôts, repérer 4 points équidistants A, P et D.
- Déposer plusieurs fois à l'aide de 3 capillaires propres différents une goutte de chaque solution préparée (A : para-Aminophénol dans éthanol ; P : Paracétamol de synthèse dans éthanol ; D : Doliprane en poudre dans éthanol), sur les points A, P, et D correspondants.
- Laisser sécher une minute. Placer la plaque dans la cuve et refermer aussitôt.
- Laisser éluer.
- Sortir la plaque quand l'éluant arrive à 1 cm du bord supérieur. Repérer le front du solvant au crayon à papier.
- Sécher la plaque au sèche-cheveux.
- Révéler la plaque sous une lampe à U.V. et entourer les taches visibles.
En quoi consistent les étapes de transformation, de traitement et d'identification dans ce protocole ?
Quelle est l'équation bilan de la réaction de synthèse ?
Sachant que la quantité de matière initiale de para-aminophénol utilisée est de 3,0\times 10^{-2} mol, quelle est la quantité de matière obtenue théorique du paracétamol ?
On obtient une quantité de matière de 1,6 \times 10^{-2} mol.
Quel est alors le rendement de cette synthèse ?