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Estérification , volume

Posté par
Sid07
28-01-16 à 21:08

Bonjour/Bonsoir tout le monde

Je n'arrive pas à faire cet exercice peut être parce que je ne comprends pas bien la leçon. Je suis bloqué sur la question 2 et je ne sais pas à quoi va servir même les masses volumiques.Pouvez vous m'aider s'il vous plaît ?

Exercice

On se propose de préparer I'éthanoate de 3-méthylbutyle ou acétate de 3-methylbutyle par estérification directe de l'alcool par un acide carboxylique. Sa formule semi-développée est :

1.
  a. Ecrire et nommer les réactifs qui ont permis cette réaction d'estérification
  b. Écrire l'équation-bilan de la réaction et donner ses caractéristiques.

2. On prépare un mélange stœchiométrique contenant 0,2 mole de chaque réactif. Calculer le volume d'acide carboxylique ainsi que le volume d'alcool qu'il faut utiliser
On donne

3. La réaction étant terminée, on dose le monoacide restant. ll faut verser un volume
Vb = 33,5 mL de soude de concentration Cb = 2,0 mol/L pour atteindre l'équivalence.
Calculer :
a. La quantité de matière d'acide qui restait dans le milieu réactionnel ;
b. La quantité de matière d'acide ayant réagi ;
c. Le rendement n de la réaction.

4. La modification des proportions initiales des réactifs influence le rendement de la réaction.
En partant d'un mélange initial contenant 0,20 mole d'acide et 1,0 mole d'acide, on obtient à l'équilibre 0,19 mole d'ester. Calculer le pourcentage d'alcool estérifié.

1) a) Les réactifs sont l'éthanol et l'acide 3-méthylbutanoïque ?

2) Je bloque sur cette question

Merci d'avance

Estérification , volume

Estérification , volume

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 29-01-16 à 11:47

bonjour,
soit n la quantité de matière d'un réactif  en mol
          m la masse d'un réactif en g
          µ la masse volumique d'un réactif  en g/cm3
          M la masse molaire d'un réactif en g/mol
          V le volume d'un réactif en L

à partir de la relation n=m/M on peut exprimer m en fonction de n et M ( n est donné ,M se calcule à partir de la formule du composé)

à partir de la relation  µ= m/V  on peut exprimer V en fonction de µ et m

on peut combiner les relations pour exprimer V en fonction de n, M,µ

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 29-01-16 à 11:48

les masses molaires sont données dans le tableau ...

Posté par
Sid07
re : Estérification , volume 30-01-16 à 17:10

Ok merci coriolan

Je trouve

V = \frac{n×M}{µ}

Valcool = 22 l et Vacide = 12 l

Maintenant concernant la concentration, je ne connais pas les formules avec elle . Comment dois je faire ici . Merci

Et si pouvez me montrer comment dois je calculer le pourcentage de l'alcool estérifié ? : je n'ai pas très bien compris cette partie de mon cours avec le taux limite.

Merci d'avance

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 31-01-16 à 17:49

attention aux unités
dans le tableau µ est en kg/L  
La masse molaire est en g/mol
Tu ne peux pas diviser des g/mol par des kg/L
on doit avoir
unité du volume = unité de quantité de matière *unité de masse molaire /unité de masse volumique
par exemple
mL= mol*(g/mol)/(g/mL)
écrit autrement ,c'est
mL= \frac{{mol}\times{frac{g}{mol}}{frac\{g]{mL}}

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 31-01-16 à 18:04

j'ai validé par erreur
mL =\frac{mol\times\frac{g}{mol}}{\frac{g}{mL}}

ou encore

mL=mol\times \frac{g}{mol}\times\frac{mL}{g}

en simplifiant par "g" et "mol" on trouve des mL de chaque côté du signe "="

le plus simple est de convertir les kg/L en g/mL
1kg/L=1g/mL

pour l'acide acétique ,on trouve:
V= 0,2 *60 /1=  12 mL   (et non 12 L)

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 31-01-16 à 18:12

pour la question 3,on dose l'acide qui n'a pas réagi avec de la soude
Quantité d'acide  n'ayant pas réagi = quantité de soude versée = C(soude)*V(soude)

Comme on connait la quantité de matière d'acide initiale ,on peut alors calculer la quantité d'acide ayant réagi.

D'après le tableau d'avancement ,la quantité d'ester formé = quantité d'acide ayant réagi.

par définition
rendement= quantité de matière d'ester réellement formé/quantité d'ester formé si la réaction était totale

Posté par
Sid07
re : Estérification , volume 31-01-16 à 21:28

Ok merci coriolan

Valcool = 22 cm3 et Vacide = 12 cm3

Pour la 3)

3)a.     n = C×V
      AN: n = 3,35×10-2 × 2
            n = 6,7×10-2 mol

b) Dans mon pays on utilise par le tableau d'avancement il y a t il une autre méthode pour montrer cela ?

Et comment je fais pour calculer la quantité d'ester formé ?

Merci de m'aider

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 01-02-16 à 09:56

bonjour,
Le tableau d'avancement n'est pas indispensable.
Je suppose que tu as écrit l'équation de réaction .Elle indique que 1 mol d'acide réagit avec 1 mol d'alcool pour former 1 mol d'ester et 1 mol d'eau
On en déduit que le nombre de moles  d'ester formé=nombre de mole  d'acide ayant réagi
Or , n(acide ayant réagi)= n(acide initial)-n(acide restant) =n(acide initial)-n(soude versée)

Posté par
Sid07
re : Estérification , volume 01-02-16 à 20:12

nacide = 0,2 - 6,7×10-2
nacide = 1,33×10-1 mol d'acide qui a réagi

Rendement

r = 0,133 / 0,2
r = 66,5 % ?

Je bloque sur la dernière question, je ne sais pas comment calculer le pourcentage d'alcool estérifié

Merci de m'aider

c'est 1 mol d'alcool*

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 02-02-16 à 09:32

bonjour,
3c
r=0,133/0,2=0,665   ou r= 0,133*100/0,2= 66,5%

4.
on fait réagir 0,2 mol d'acide avec 1 mol d'alcool.
Si la réaction était totale,quelle serait la quantité d'ester obtenue?
En pratique ,on en obtient 0,19 mol.
Le rendement se calcule comme au 3c.

Posté par
Sid07
re : Estérification , volume 02-02-16 à 20:38

Si la réaction était totale la quantité d'ester obtenue serait 0,2 mol

Le rendement est :

r = 0,19 × 100 / 0,2
r = 95 %

Et comment je calcule pourcentage d'alcool estérifié ?

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 02-02-16 à 21:47

bonsoir,
puisque la réaction acide +alcool se fait mol à mol,,il y a 0,19 mol d'alcool qui réagissent avec 0,19 mol d'acide.
Comme il y avait 1 mol d'alcool initialement,le pourcentage d'alcool estérifié vaut 0,19*100/1 =19%

Posté par
Sid07
re : Estérification , volume 03-02-16 à 18:30

Merci coriolan j'ai compris , donc ce que j'ai dit à 20h38 est faux ou vrai?

Posté par
coriolan
re : Estérification , volume 03-02-16 à 19:28

bonsoir,
La question 4 est "piégeuse".
Il aurait été plus logique de demander le rendement de la réaction dans le cas d'un excès d'un des réactifs (dans ce cas ,l'alcool) .
Ta réponse de 20h38 serait la  bonne.
J'ai l'impression que c'est la réponse attendue

Cependant,on ne demande pas le rendement de la réaction ,mais le % d'alcool estérifié.
C'est donc ma réponse de 21h47 qui s'adapte mieux à la question posée.

Si tu as bien compris ma réponse, tu peux fournir les 2 réponses en justifiant le fait que la question est ambiguë.



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