Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Constante d'équilibre
Bonjour à tous,
Je bloque sur un exercice n'arrivant pas à la valeur demandée:
On synthétise de l'acétate d'isoamyle (noté E) à partir de d'acide éthanoique(A) et de 3-methylbutan-1-ol(B)
Pour cela on introduit 10mL de 3-methylbutan-1-ol dans un ballon de 250mL puis on ajoute un volume V1 d'acide éthanoique pour que le mélange soit équimolaire.
Lors de la synthèse on obtient une masse mE=7.9g d'ester
Question: En supposant que l'on a isolé l'intégralité du composé E présent à l'équilibre, montrer que la constante d'équilibre K=3.8
J'ai donc calculé nB=p*V/M=0.81*10/88.1=0.092 mol. Puis comme nB=nA je trouve le volume en acide Va=5.3mL
puis xf=m/M=7.9/130.2=0.061 mol
Pour K=[E]/[A]*[B] = xf*V / (nA-xf)² avec V=15.3mL mais je n'obtiens pas le 3.8 demandé...
Merci d'avance
Bonjour,
L'énoncé semble incomplet.
Il y manque la masse volumique de du 3-méthylbutan-1-ol
Je te suggère de dresser un tableau d'avancement.
Rappel : La réaction n'a pas lieu en solution aqueuse, il faut tenir compte de l'eau formée dans le calcul de la constante d'équilibre.
Pardon
La masse volumique du 3-methylbutan-1-ol est de 0.81 g/mL
Pour l'acide la masse volumique est de 1.05 g/mL et enfin pour l'ester la masse volumique est 0.87 g/mL
Pour le tableau d'avancement j'ai donc trouvé xmax=0.092 mol (coefficients tous égaux à 1 ici) et xf=0.061 mol. La réaction n'est donc pas totale.
Pour l'eau formé cela équivaut à 1mL. En partant de la valeur de K demandée et on posant le problème "à l'envers" j'obtiens un volume total V=59.9mL qui ne correspond à rien dans cet exercice
Le calcul de V, le Volume total, est inutile car V disparait ensuite du calcul de K.
La réaction est
Acide + Alcool --> Ester + Eau
Tous les coefficients stœchiométriques sont égaux à 1
A l'état final on a :
nf(Ester) = xf
nf(Eau) = nf(Ester)
nf(Alcool) = ni(Alcool) - xf
nf(Acide) = nf(Alcool)
Alors je suis d'accord sur l'état final mais je ne comprend pas pourquoi le volume V disparait dans le calcul de K ?
K=[Ester]/[Acide]*[Alcool] il va donc rester un V qui ne se simplifie pas ?
Comme déjà indiqué dans mon post du 03-01-22 à 16:53 la réaction n'a pas lieu en solution aqueuse et en conséquence l'eau formée doit être prise en compte dans l'expression de la constante K
K = [Ester] * [Eau] / ( [Acide] * [Alcool] )
Le volume V disparait et n'a donc pas besoin d'être calculé.
Ah merci je ne connaissais pas cette règle.
Il ne me reste qu'une question dans ce sujet qui me bloque:
On réalise de nouveau cette synthèse en choisissant de doubler la quantité de matière initiale en acide (noté A). Montrer que le rendement obtenu est maintenant de 83%.
Donc si on double A le réactif limitant est donc l'alcool. Je peux partir de l'hypothèse que K ne change pas dans ce cas ? Puis je pose xf=r*xmax et j'obtiens une équation ?
Dans le cas contraire je ne vois pas comment trouver le rendement sans connaitre la nouvelle valeur de xf
Merci encore
La démarche que tu proposes est bonne.
Effectivement la valeur de la constante d'équilibre qui ne dépend que de la température ne change pas.
Il te faut donc déterminer les valeurs de xf et de xmax et calculer le rendement comme le rapport r = xf / xmax
Bojour à tous,
Comment peut-on calculer xf?
Je dois vérifier que r est bien de 83 %. J'ai xmax, il me manque xf.
Merci à tous.
Bonsoir,
Utiliser un tableau d'avancement et la constante d'équilibre pour calculer la valeur de xf.
Bonjour Odbugt1,
Tout d'abord, merci bien pour la réponse rapide, mais malheureusement justement c'est là où ça coince...
Dans mon Tableau d'avancement je vois xmax=9,2x10E-2 (après l'alcool qui est le réactif limitant) et l'acide qui est en excés, qui ne change pas la valeur de constant K=3.8.
A partir la K=3.8=Cester x Ceau /Calcool x Cacide j'ai réussi avoir les nouvelles concentrations à l'aide d'une équation de seconde degrée qui est basée sur (Cester+X ) x (Ceau+X) / (Calcool+X ) x (Cacide+X), puisqu'il y a forcément plus de produit formé et donc il y a plus de réactif consommé. (Je suis en train de prouver que le rendement 66% devient 83% avec l'excés d'un des produit).
Le probléme qu'avec les nouvelles concentrations je ne peux pas déduire les quantités de matiéres si je ne sais pas le volume (on simplifie les volumes dans l'équation de K ). Donc, impossible d'avancer, car je ne sais pas ni la quantité de le produit formé, ni la quantité de le réactif consommé. (Si je savais, je n'utiliserai même pas l'équation de K. (car j'aurai xfinal...)
Qu'est ce que je ne vois pas? Que dois-je faire?
Jusqu'à ici j'ai arrivé tout faire mais là je suis complétement perdue.
Remarquons que : Cester * Ceau / ( Cacide * Calcool ) = nester * neau / ( nacide * nalcool )
A l'état initial on a :
ni(Acide) = 0,184 mol
ni(Alcool) = 0,092 mol
ni(Ester) = 0 mol
ni( Eau) = 0 mol
A l'état d'équilibre on a :
neq(Acide) = (0,184 - xf) mol
neq(Alcool) = (0,092 - xf ) mol
neq(Ester) = xf mol
neq( Eau) = xf mol
La loi sur les équilibres donne :
Il n'y a plus qu'à résoudre cette équation pour obtenir la valeur de xf
Annuler
connectez vous