Espèce chimique soluble dans son milieu d’emploi.

Le colorant alimentaire $E110$ est soluble dans l’eau et sera utilisé par exemple dans un sirop.

Espèce chimique insoluble dans son milieu d’emploi.

L’indigo est un pigment bleu utilisé dans la peinture. On le mélange vigoureusement dans un liant (ex. : huile) pour pouvoir l’étaler sur la toile.

Les pigments et les colorants peuvent être extraits d'une substance naturelle ou être synthétisés en laboratoire.

Le composé à extraire doit posséder plus d'affinité avec le moyen d'extraction qu'avec les composants principaux du mélange initial.

On réalise souvent une extraction par solvant. Dans ce cas-là :

• le composé à extraire doit être plus soluble dans le solvant extracteur qu’il ne l’est dans le mélange initial ;
• si le mélange initial est liquide, celui-ci ne doit pas être miscible avec le solvant extracteur ;
• le solvant le moins dense est appelé aussi phase supérieure.

C’est lors de l’agitation dans l’ampoule à décanter que les espèces chimiques changent de solvant.

Pour identifier l’espèce chimique extraite, on peut déterminer une de ses caractéristiques physiques (température d’ébullition ou de fusion, indice de réfraction, masse volumique, etc.) ou bien faire une chromatographie sur couche mince (CCM).

Grâce à une ou plusieurs transformations chimiques, on peut synthétiser des espèces chimiques naturelles ou artificielles. À chaque transformation chimique, on a :

• le mélange des réactifs dans des conditions expérimentales définies (quantité de chaque réactif, température, durée, chauffage à reflux, etc.) ;
• le traitement (séparation et purification du composé synthétisé) ;
• l’identification par une caractéristique physique ou une CCM.

L’équation modélisant la transformation chimique permet de connaître les proportions des réactifs à utiliser et des produits formés (la stœchiométrie).

Un tableau d’avancement permet de déterminer le réactif limitant et l’avancement de la transformation.

Le réactif limitant est le premier réactif qui est entièrement consommé lors de la transformation.

Pour identifier le réactif limitant ou décrire quantitativement l’état final d’un système chimique, on utilise un tableau d’avancement.

Le mélange des réactifs est un mélange stœchiométrique quand aucun réactif n’est en excès.

Le tableau ci-dessous rend compte d’un mélange stoechiométrique :

Si la réaction chimique met en jeu un réactif ou un produit coloré, on peut déterminer des informations concernant le réactif limitant.

Le dibrome (de couleur rouge) réagit avec l’éthène (incolore) pour former le dibromoéthane (incolore). Si le dibrome est en excès, à l’état final, le mélange sera coloré. Si le dibrome est le réactif limitant, à l’état final, le mélange sera incolore.