Serie d'exercices : Esterification- Hydrolyse

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D.R : SBZ Matière: Sciences physiques Lycée Lessouda Prof:Baccari.A série d'exercices Classe: A.S:2010-2011 Objet: Estérification-hydrolyse 4e Sc.exp+M+T Exercice 1 : On étudie la cinétique de formation d'un ester à partir d'acide éthanoïque et de propan-1-ol. On maintient à la température constante, sept erlenmeyers numérotés 1, 2, 3... 7 contenant chacun un mélange de 0,50 mol d'acide éthanoïque et de 0,50 mol de propan-1-ol. Ces tubes sont tous préparés à l'instant t = 0 et on dose d'heure en heure l'acide restant dans le mélange; on peut en déduire la quantité d'ester dans le mélange. A t = 1 heure, dosage du tube n° 1; à t = 2 heure, dosage du tube n° 2,.... A- La réaction d'estérification : 1- En utilisant les formules semi-développées, écrire l'équation de la réaction d'estérification et nommer l'ester formé. 2- Exprimer la quantité de matière d'ester formé dans un erlenmeyer à une date t en fonction de la quantité de matière d'acide restant. B- Cinétique de la réaction d'estérification A la date t considérée, le contenu de l'erlenmeyer est versé dans un bécher auquel on ajoute de l’eau glacée et On titre -1cette solution par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c = 1 mol.l . On en déduit la quantité de matière B d'acide restant dans le bécher. Le titrage des solutions contenues dans les sept erlenmeyers a permis de tracer la courbe suivante : 1.

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Extrait

1

Exercice 1 :

On étudie la cinétique de formation d'un ester à partir d'acide éthanoïque et de propan-1-ol. On maintient à la

température constante, sept erlenmeyers numérotés 1, 2, 3... 7 contenant chacun un mélange de 0,50 mol d'acide éthanoïque et

de 0,50 mol de propan-1-ol. Ces tubes sont tous préparés à l'instant t = 0 et on dose d'heure en heure l'acide restant dans le

mélange; on peut en déduire la quantité d'ester dans le mélange. A t = 1 heure, dosage du tube n° 1; à t = 2 heure, dosage du

tube n° 2,....

A- La réaction d'estérification :

1-

En utilisant les formules semi-développées, écrire l'équation de la réaction d'estérification et nommer l'ester formé.

2-

Exprimer la quantité de matière d'ester formé dans un erlenmeyer à une date t en fonction de la quantité de matière

d'acide restant.

B- Cinétique de la réaction d'estérification

A la date t considérée, le contenu de l'erlenmeyer est versé dans un bécher auquel on ajoute de l’eau glacée et On titre

cette solution par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c

B

= 1 mol.l

-1

. On en déduit la quantité de matière

d'acide restant dans le bécher.

Le titrage des solutions contenues dans les sept erlenmeyers a permis de tracer la courbe suivante :

1.

A quoi sert l’ajout de l’eau glacée juste avant le dosage ?

2.

Dresser le tableau descriptif de l'évolution du système.

3.

Donner la relation entre la quantité de matière d'ester formé et l’avancement x de la réaction

4.

4.1.

Déterminer l'avancement maximal x

max

4.2.

Déterminer l'avancement à l'équilibre x

eq

.

4.3.

Calculer le taux d’avancement final ζ

f

.

Conclure.

4.4.

En déduire le rendement de la réaction

5.

5.1.

Rappeler l'expression de la vitesse volumique v d'une réaction.

5.2.

Quelle interprétation géométrique ou graphique peut-on en donner ?

5.3.

Comment cette vitesse évolue-t-elle au cours de la transformation ? Justifier.

6-

Calculer la constante d'équilibre k de cette réaction d'estérification.

Exercice2 :

Dans un ballon, on mélange 30 mL d’éthanol pur, 40 mL d’acide méthanoïque pur et 5 mL d’acide sulfurique concentré. On

réalise un chauffage à reflux. Après trente minutes, on arrête le chauffage et on obtient dans le ballon 30,0 g d’ester.

Données : masse volumique de l’éthanol 0,790 g·cm

–3

; masse volumique de l’acide méthanoïque 1,22 g·cm

–3

; masse

volumique de l’ester 0,91 g·cm

–3

;

M(H) =1g.moL

-1

;

M(C) = 12g.moL

-1

;

M(O) = 16g.moL

-1

1.

Préciser pour chaque réactif son groupe caractéristique et sa formule.

2.

Quel rôle joue l’acide sulfurique ? Pourquoi chauffe-t-on à reflux ?

3.

Donner le nom et la formule de l’ester obtenu.

4.

Ecrire l’équation de la réaction.

D.R : SBZ

Prof:Baccari.A

A.S:2010-2011

Matière: Sciences physiques

série d'exercices

Objet: Estérification-hydrolyse

LycéeLessouda

Classe:

4

e

Sc.exp+M+T