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chimie et oxydation du benzaldéhyde
Bonjour,
J'ai un DM en chimie à faire pour lundi.
Sur les 6 exercices, il y en a un où je bloque vraiment.
Voici l'énoncé :
On réalise l'oxydation d'une quantité n = 12 mmol de benzaldéhyde C6H5-CHO afin d'obtenir l'acide benzoïque C6H5-CO2H.
L'oxydation est réalisée par les ions permanganate en milieu basique : dans un premier temps, on obtient une quantité de matière n' = 10 mmol d'ions benzoate C6H5-CO2- dissous dans un volume V = 0.10 L de solution aqueuse, qui sont transformés en acide benzoïque par un passage en milieu acide.
Le milieu est filtré sous pression réduite afin de recueillir l'acide benzoïque solide.
Données :
Solubilités massiques dans l'eau à 20°C : ion benzoate, solubilité infinie ; acide benzoïque = 2.9 g/L
Masse molaire de l'acide benzoïque, M = 122 g/mol
Questions :
a) réaliser un schéma légendé de la filtration sous pression réduite.
b) calucler la masse m' d'acide benzoïque obtenue à l'issue de l'oxydation du benaldéhyde en fonction de n' et V. Faire le calcul.
c) calculer la masse m'1 d'acide benzoïque dissous dans la solution ainsi que le masse m'2 d'acide benzoïque solide qui se forme.
d) calculer le rendement de la synthèse.
Ce que j'ai fait :
a) Ok, le schéma est dans mon livre.
b) On sait que rhô = m/V n = m/M c = n/V
Donc c = n/v = (m/M)/V = m/(M*V)
Donc m = C*M*V = (n'/V)*M*V
Calcul :
c = n'/V = 0.01/0.10 = 0.1
Donc
c = m/(0.1*122)
m = c*(0.1*122)
m = 0.1*0.1*122 = 1.22 g.
c) Je ne vois pas du tout...
d) p = n expérience/n théorique = m expérience/m théorique
Mais je suis restée bloquée là.
Si quelqu'un pouvais m'aider, ça serait vraiment gentil à lui.
D'avance, merci
Nelly
Bonsoir nelly69160 : Masse moléculaire du benzaldéhyde C7H6O = 106 . Masse moléculaire de l'anion benzoate- C7H5O2- = 121 .
L'équation de l'oxydation du benzaldéhyde est formée de deux demi-réactions.
La première demi-réaction est l'oxydation du benzaldéhyde en acide benzoïque, qui devient benzoate en milieu basique.
L'autre demi-équation est celle du permanganate qui devient le ion manganèse Mn2+ en milieu acide, mais qui devient le dioxyde de manganèse MnO2 en milieu basique .
2 MnO4- + 3 C6H5-CHO + HO- ======> 2MnO2 + 3C6H5-COO- + 2H2O .
3 C6H5-COO- + 3 H3O+ ======> 3 C6H5-COOH + 3 H2O ( réaction acide base ) .
Dans l'équation tu vois que 3 moles de benzaldéhyde ( 3 x 106 = 318g ) vont donner par oxydation ( 3 x 121 = 363 ) de benzoate- .
12 mmol de benzaldéhyde ( 1,272g ) vont fournir 10 mmol de benzoate- soit 1,21g placé dans un volume de 100 ml de solution .
En acidifiant la solution , on va obtenir 10 mmol d'acide benzoïque soit ( 0,01 x 122 ) = 1.22g d'acide .
Le rendement de la réaction est ( 10 mmol : 12 mmol x 100 ) = 83,3% . ( la dernière étape d'acidification est 100% ) .
Bonnes salutations .
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