Aurélie 09/05/10
 

 

  Ester : formiate d'éthyle : concours Eni-Geipi-Polytech 2010.




Le composé E, ester dont la formule semi-développée est donnée ci-dessous, est utilisé dans l’industrie alimentaire en tant qu’additif aromatique.

Donner le nom systématique de l’ester E.
méthanoate d'éthyle.
Pour synthétiser E, on fait réagir entre elles deux molécules : A, qui appartient à la famille des acides carboxyliques et B, à celle des alcools.
 Ecrire l’équation-bilan de la réaction en faisant apparaitre les formules semi-développées des réactifs et produits.

L’expérience est menée en mélangeant nA0 = 0,50 mol de A avec nB0 = 1,00 mol de B, auxquels on additionne quelques gouttes d’acide sulfurique concentré. Le mélange est porté à reflux dans un réacteur fermé, à volume constant. La réaction est athermique.
Quel volume de A a-t-on mesuré pour réaliser l’expérience ?
ρ(A) = 1,22 g.cm-3 , ρ (B) = 0,79 g.cm-3 .
Masse molaire de A : M(A) = 12+2+32 = 46 g/mol
masse de A : m =
nA0 M(A) = 0,50*46 = 23 g
Volume  = m /
ρ(A) = 23 / 1,22 = 18,86 ~19 mL.


On étudie l’évolution de la concentration du produit E (quantité nE mesurée en mol) à partir de l’instant où le mélange est réalisé.
On peut assimiler la vitesse initiale à la vitesse moyenne de la réaction pendant la 1ère heure. Déterminer cette vitesse.

On considère qu’après 14 h le système n’évolue plus. Déterminer l’avancement final et le taux d’avancement de la réaction.
Avancement final xf =0,42 mol ; avancement maximal : xmax = 0,50 mol.
Taux d'avancement final : xf /  xmax = 0,42/0,5 = 0,84.
Déterminer le temps de demi-réaction.
Durée au bout de laquelle l'avancement est égal à la moitié de l'avancement final







 Tracer sur la courbe l’évolution des quantités des réactifs.

Donner la constante d’équilibre de la réaction.
K = [ester]éq [eau]éq / ([acide]éq [alcool]éq).
K =0,42 *0,42 /(0,08*0,58) =3,8.
 Indiquer parmi les modifications de protocole proposées celle(s) qui permettent d’augmenter la quantité d’ester formée à la fin de l’opération.
- augmenter la température ; faux ;
- augmenter le temps de réaction ; faux ;
- diminuer la température ;  faux ;
- doubler la quantité de A ; vrai ;
- ajouter plus de catalyseur ;  faux ;
- doubler la quantité de B ; vrai.









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