Fiche de révision : Chromatographie sur couche mince

📋 Plan du Cours

1. Rôles de la chromatographie
2. Capillarité et migration des liquides
3. Principe et vocabulaire de la CCM
4. Préparation de la cuve et de la plaque
5. Élution et révélation
6. Rapport frontal
7. Interprétation du chromatogramme

📅 Repères chronologiques

1. 1900Le botaniste russe Mikhaïl TSWET met au point la technique de chromatographie en tentant de séparer la chlorophylle et les caroténoïdes.
2. 1901Mikhaïl TSWET réalise une première démonstration de la chromatographie.
3. 1906Mikhaïl TSWET invente le terme « chromatographie ».

📖 1. Rôles de la chromatographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie : Technique d’analyse qui détermine la composition d’un mélange par comparaison avec des espèces chimiques de référence.

★ À maîtriser

📌 La chromatographie permet de confirmer ou d’infirmer la présence d’une ou plusieurs espèces chimiques dans une substance.

Compléments

• La chromatographie peut vérifier si une substance est un corps pur ou un mélange et peut aussi servir de technique de séparation.

💡 Astuce mémo

Identifier une espèce, distinguer corps pur et mélange, ou séparer.

📖 2. Capillarité et migration des liquides

🔑 Notions clés & Définitions

• Capillarité : Tendance d’un liquide à être absorbé et à monter dans un support solide sous l’effet des interactions entre les molécules du liquide et les parois solides.

📝 Points essentiels

• La capillarité peut former un ménisque, c’est-à-dire une surface de liquide incurvée qui remonte au niveau des parois du récipient.

💡 Astuce mémo

Interactions liquide-solide → montée du liquide dans les interstices.

📖 3. Principe et vocabulaire de la CCM

🔑 Notions clés & Définitions

• CCM : Acronyme de chromatographie sur couche mince, réalisée sur une plaque constituée d’une couche mince servant de support.
• Phase fixe : Plaque qui absorbe l’éluant et sur laquelle sont déposés les échantillons à analyser.
• Éluant : Liquide absorbé par la plaque qui entraîne les espèces chimiques déposées.
• Chromatogramme : Image obtenue à la fin de la chromatographie sur la phase fixe, constituée de la ligne de dépôt et des taches visibles directement ou après révélation.

📝 Points essentiels

• Lors d’une chromatographie, l’éluant est absorbé par la plaque par capillarité et entraîne les espèces chimiques déposées à des vitesses différentes.

💡 Astuce mémo

Phase fixe : plaque qui retient ; phase mobile : éluant qui entraîne.

📖 4. Préparation de la cuve et de la plaque

★ À maîtriser

📌 La ligne de dépôt est tracée horizontalement au crayon à papier environ 1 cm au-dessus du bord inférieur de la plaque, du côté du gel de silice.

• Les échantillons à analyser et les espèces de référence sont déposés sur la ligne de dépôt, espacés et éloignés des bords, de préférence avec un capillaire.

Compléments

• Dans une cuve de chromatographie, l’éluant est versé sur une hauteur d’environ un demi-centimètre.

• Une plaque de chromatographie est généralement constituée d’aluminium ou de plastique recouvert de gel de silice, mais du papier filtre ou du papier essuie-tout peut aussi être utilisé pour une analyse qualitative d’espèces colorées.

💡 Astuce mémo

Cuve → plaque → ligne de dépôt → échantillons.

📖 5. Élution et révélation

🔑 Notions clés & Définitions

• Élution : Étape pendant laquelle l’éluant migre vers le haut de la phase fixe en entraînant les espèces chimiques.

📝 Points essentiels

• Pendant l’élution, le bord inférieur de la plaque trempe dans l’éluant sans immerger la ligne de dépôt, puis l’éluant monte et entraîne les espèces chimiques.

📌 Lorsque les espèces chimiques sont incolores, une révélation est nécessaire, généralement par exposition de la plaque aux ultraviolets, qui fait apparaître les zones correspondantes sous forme de taches sombres.

💡 Astuce mémo

Immerger sans noyer la ligne → migrer → marquer le front → révéler.

📖 6. Rapport frontal

🔑 Notions clés & Définitions

• Rapport frontal : Grandeur qui caractérise une espèce chimique pour un éluant et une phase fixe donnés.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le rapport frontal vérifie $R_f = \frac{h}{H}$, où h est la distance entre la ligne de dépôt et le centre de la tache, et H la distance entre la ligne de dépôt et le front de l’éluant.

Compléments

📌 Le rapport frontal est sans unité et toujours inférieur à 1, car h est inférieur à H.

💡 Astuce mémo

h mesure la migration de l’espèce, H celle de l’éluant.

📖 7. Interprétation du chromatogramme

★ À maîtriser

• Une substance analysée qui présente une seule tache est un corps pur constitué d’une seule espèce chimique.

• Une substance analysée qui présente plusieurs taches est un mélange constitué de plusieurs espèces chimiques.

• Si une tache de la substance analysée est au même niveau qu’une tache d’une espèce chimique de référence, cette espèce est présente dans la substance analysée.

Compléments

📌 Le calcul du rapport frontal peut permettre de déterminer la nature d’une espèce chimique inconnue lorsque la chromatographie est réalisée dans les mêmes conditions.

💡 Astuce mémo

Une tache : corps pur ; plusieurs taches : mélange.

📊 Tableaux de synthèse

Lecture des taches