Réaction de Sulfamide en Laboratoire
Comprendre la Réaction de Sulfamide en Laboratoire
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, les chimistes médicinaux sont souvent amenés à synthétiser des composés pouvant avoir des applications thérapeutiques.
Les sulfamides sont une classe de composés contenant une fonction amide liée à un atome de soufre. Ils sont largement utilisés pour leur activité antibactérienne.
Pour cet exercice, nous considérons la synthèse d’un sulfamide potentiellement utile comme agent antibactérien.
Objectif:
Calculer le rendement de la réaction et la pureté du produit final dans la synthèse du sulfamide à partir de l’amine et du sulfonyl chlorure correspondant.
Données:
- Masse molaire de l’amine (A): 93 g/mol
- Masse molaire du sulfonyl chlorure (B): 129 g/mol
- Masse molaire du sulfamide (C): 214 g/mol
- Masse de l’amine utilisée: 100 g
- Masse du sulfonyl chlorure utilisée: 150 g
- Masse du sulfamide obtenu après purification: 180 g
Réactions:
La réaction se déroule en deux étapes :
1. L’amine réagit avec le sulfonyl chlorure pour former le sulfamide brut.
\[ \text{A} + \text{B} \rightarrow \text{C} \]
2. Le sulfamide brut est ensuite purifié pour obtenir le produit final.
Questions:
1. Calculer les moles d’amine (A) et de sulfonyl chlorure (B) utilisées.
2. Déterminer le réactif limitant.
3. Calculer le rendement théorique du sulfamide (C).
4. Calculer le rendement réel de la réaction.
5. Déduire la pureté du sulfamide obtenu.
Correction : Réaction de Sulfamide en Laboratoire
1. Calculer les moles d’amine (A) et de sulfonyl chlorure (B) utilisées.
Moles d’amine (A):
\[ \text{Moles d’amine} = \frac{\text{Masse d’amine}}{\text{Masse molaire d’amine}} \] \[ \text{Moles d’amine} = \frac{100 \, \text{g}}{93 \, \text{g/mol}} \] \[ \text{Moles d’amine} \approx 1.075 \, \text{moles} \]
Moles de sulfonyl chlorure (B):
\[ \text{Moles de sulfonyl chlorure} = \frac{\text{Masse de sulfonyl chlorure}}{\text{Masse molaire de sulfonyl chlorure}} \] \[ \text{Moles de sulfonyl chlorure} = \frac{150 \, \text{g}}{129 \, \text{g/mol}} \] \[ \text{Moles de sulfonyl chlorure} \approx 1.163 \, \text{moles} \]
2. Déterminer le réactif limitant.
La stœchiométrie de la réaction est 1:1. Comparant les moles d’amine (1.075 moles) avec celles de sulfonyl chlorure (1.163 moles), l’amine est le réactif limitant car elle est présente en moindre quantité.
3. Calculer le rendement théorique du sulfamide (C).
- Rendement théorique en moles de sulfamide:
\(\text{Moles de sulfamide théoriques} = \text{Moles d’amine utilisées} = 1.075 \, \text{moles}\)
- Masse théorique de sulfamide:
\( = \text{Moles de sulfamide théoriques} \times \text{Masse molaire du sulfamide} \) \[ = 1.075 \, \text{moles} \times 214 \, \text{g/mol} \] \[ = 230.05 \, \text{g}
\]
4. Calculer le rendement réel de la réaction.
- Rendement réel:
\[ \text{Rendement réel} = \left(\frac{\text{Masse réelle du sulfamide obtenu}}{\text{Masse théorique du sulfamide}}\right) \times 100 \] \[ \text{Rendement réel} = \left(\frac{180 \, \text{g}}{230.05 \, \text{g}}\right) \times 100 \] \[ \text{Rendement réel} \approx 78.26\% \]
5. Déduire la pureté du sulfamide obtenu.
Puisque le sulfamide a été purifié et que la masse finale est de 180 g, en l’absence d’informations supplémentaires sur les impuretés, la pureté est supposée être de 100% pour le calcul du rendement.
Réaction de Sulfamide en Laboratoire
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