Chapitre 17 : enjeux energetiques et apport de la chimie au respect de l’environnement

CHAPITRE 17 : ENJEUX ENERGETIQUES ET APPORT DE LA CHIMIE AU RESPECT DE L’ENVIRONNEMENT ENJEUX ENERGETIQUES I-1) L’essentiel Voir page 422 N.B. Centrales nucléaires de quatrième génération : Voir exercice 8 page 430 Centrales nucléaires utilisant des technologies à neutrons rapides. Les neutrons rapides ont l'avantage de faire fissionner tous les noyaux lourds et non les seuls matériaux fissiles. L'utilisation de neutrons rapides limite également les captures stériles (c'est-à-dire les captures ne donnant pas lieu à une nouvelle fission), ce qui tend à améliorer l'efficacité du réacteur. Cette technologie permettrait d’utiliser les réserves d’uranium (estimées à 60 ans actuellement) pendant plusieurs milliers d’années. I-2) Faire un bilan énergétique Faire l’exercice 9 page 432 APPORT DE LA CHIMIE AU RESPECT DE L’ENVIRONNEMENT II-1) L’essentiel Voir page 448 N.B. Extrait : sujet bac S Pondichery 2013 La chimie verte La chimie verte s’inscrit dans une logique de développement durable et de recherche permanente de sécurité optimale. Pour cela les processus mis en jeu doivent éliminer ou au moins réduire l’utilisation de substances nocives pour l’homme et l’environnement. Les synthèses chimiques doivent privilégier des méthodes produisant le minimum de substances dérivées inutiles, surtout si elles sont polluantes. Classiquement, pour évaluer l’efficacité d’une synthèse chimique, on détermine son rendement sans se préoccuper des quantités de sous-produits formés. Dans le cadre de la chimie verte, pour prendre en compte la minimisation des quantités de déchets, on définit un indicateur appelé « utilisation atomique » (UA). L’utilisation atomique UA est définie comme le rapport de la masse molaire du produit souhaité, sur la somme des masses molaires de tous les produits : La conservation de la masse conduit à une deuxième expression de cet indicateur : Plus cet indicateur UA est proche de 1, plus le procédé est économe en termes d’utilisation des atomes et moins la synthèse génère de déchets. Exemple : on synthétise le produit P par réaction entre R et S. Au cours de la transformation, il se forme aussi les espèces Y et Z selon l’équation de la réaction : rR + s S  P + yY + zZ où r, s, y et z sont les nombres stœchiométriques. L’utilisation atomique s’exprime par : ou II-2) Calcul d’une économie d’atomes EA ou utilisation atomique UA Faire l’activité 8 page 446 Réponses aux questions 1 et 2 : Le phénol est utilisé dans de nombreuses synthèses de produits pharmaceutique ou de parfum. L’acétone est utilisée comme solvant, mais également comme intermédiaire de synthèses de plastiques, de médicaments, etc. En 1650, Johann Rudolf GLAUBER (1604-1670) découvre le phénol á l’état impur à partir de la distillation du goudron de houille. En 1834, Friedrich Ferdinand RUNGE (1795-1867) parvient à le purifier. II-3) Valorisation du dioxyde de carbone Faire l’exercice « bac S 2013 Nouvelle Calédonie » : Une voie de valorisation possible pour le dioxyde de carbone. Voir document annexe : Rédiger une synthèse. Page sur 2

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