Réaction de Saponification
Comprendre la Réaction de Saponification
La saponification est une réaction importante en chimie organique, notamment dans la production de savon à partir de graisses et de bases fortes.
Considérons la réaction de saponification d’un ester commun, l’éthanoate d’éthyle \(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5\) , également connu sous le nom d’acétate d’éthyle), avec une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium \(\mathrm{NaOH}\).
Réaction de Saponification:
La réaction peut être représentée comme suit :
\[ \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^-\text{Na}^+ + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \]
Questions:
1. Équation Balancée
Vérifiez que l’équation de réaction donnée ci-dessus est bien équilibrée.
2. Interprétation de la Réaction
a. Nommez tous les produits de cette réaction.
b. Identifiez quel produit est un alcool et lequel est le sel d’un acide carboxylique.
3. Calculs Stœchiométriques
a. Si vous commencez avec 88 grammes d’éthanoate d’éthyle, quelle quantité de \(\mathrm{NaOH}\) en grammes est nécessaire pour réagir complètement avec l’éthanoate d’éthyle ? (Masse molaire : \(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5\) = 88 g/mol, \(\mathrm{NaOH}\) = 40 g/mol)
b. Quelle est la masse de l’alcool éthylique produit dans cette réaction ? (Masse molaire : \(C_2H_5OH = 46 \, \text{g/mol}\) )
c. Calculez la masse du sel formé. (Masse molaire : \(\text{CH}_3\text{COONa} = 82 \, \text{g/mol}\)
4. Réflexion
a. Si la réaction est complète, quelle est la masse totale des produits par rapport à la masse totale des réactifs ? Justifiez votre réponse en vous basant sur la loi de la conservation de la masse.
Correction : Réaction de Saponification
1. Équation Balancée
L’équation donnée pour la réaction de saponification est déjà équilibrée :
\[ \text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COO}^-\text{Na}^+ + \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \]
Chaque côté de l’équation a le même nombre d’atomes pour chaque élément, conformément à la loi de conservation de la masse.
2. Interprétation de la Réaction
a. Les produits de cette réaction sont l’éthanol (C₂H₅OH) et l’acétate de sodium (CH₃COO⁻Na⁺).
b. L’éthanol est l’alcool produit et l’acétate de sodium est le sel d’un acide carboxylique.
3. Calculs Stœchiométriques
a. Calcul de la quantité de NaOH nécessaire :
La réaction montre un rapport molaire 1:1 entre l’éthanoate d’éthyle et le NaOH.
- Masse molaire de l’éthanoate d’éthyle \(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5\) = 88 g/mol
- Masse donnée de l’éthanoate d’éthyle = 88 g
Nombre de moles d’éthanoate d’éthyle
\[ = \text{Masse} / \text{Masse molaire} \] \[ = \frac{88 g}{88 g/mol} = 1\, \text{mole} \]
Puisque le rapport molaire entre l’éthanoate d’éthyle et le NaOH est de 1:1, 1 mole de NaOH est nécessaire.
Masse molaire de NaOH = 40 g/mol
Masse de NaOH nécessaire
\[ = \text{Nombre de moles} \times \text{Masse molaire} \] \[ = 1\, \text{mole} \times 40\, \text{g/mol} \] \[ = 40\, \text{grammes} \]
b. Masse de l’alcool éthylique (éthanol) produit :
Le rapport molaire entre l’éthanoate d’éthyle et l’éthanol est de 1:1, donc 1 mole d’éthanol est produite.
- Masse molaire de l’éthanol \(C_2H_5OH = 46 \, \text{g/mol}\)
Masse d’éthanol produite
\[ = \text{Nombre de moles} \times \text{Masse molaire} \] \[ = 1\, \text{mole} \times 46\, \text{g/mol} \] \[ = 46\, \text{grammes} \]
c. Masse du sel (acétate de sodium) formé :
Le rapport molaire entre l’éthanoate d’éthyle et l’acétate de sodium est également de 1:1, donc 1 mole d’acétate de sodium est formée.
Masse molaire de l’acétate de sodium (CH₃COO⁻Na⁺) = 82 g/mol
Masse d’acétate de sodium formée
\[ = \text{Nombre de moles} \times \text{Masse molaire} \] \[ = 1\, \text{mole} \times 82\, \text{g/mol} \] \[ = 82\, \text{grammes} \]
Réflexion
a. La loi de la conservation de la masse stipule que la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits dans une réaction chimique.
Masse totale des réactifs = Masse de l’éthanoate d’éthyle + Masse de NaOH
\[ = 88\,g + 40\,g \] \[ = 128\,grammes \]
Masse totale des produits = Masse d’éthanol + Masse d’acétate de sodium
\[ = 46\,g + 82\,g \] \[ = 128\,grammes \]
La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits, ce qui vérifie la loi de la conservation de la masse.
Réaction de Saponification
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