Synthèse d’un Ester

Synthèse d’un Ester

Comprendre la Synthèse d’un Ester

La réaction entre un alcool et un acide carboxylique pour former un ester et de l’eau est un exemple de réaction d’estérification.

Vous allez travailler avec la réaction entre l’acide éthanoïque (acide acétique) et l’éthanol pour former de l’éthanoate d’éthyle (un ester) et de l’eau.

Données :

  • Masse molaire de l’acide éthanoïque (CH3COOH) : 60 g/mol
  • Masse molaire de l’éthanol (C2H5OH) : 46 g/mol
  • Masse molaire de l’éthanoate d’éthyle (CH3COOC2H5) : 88 g/mol
  • Masse molaire de l’eau (H2O) : 18 g/mol

Réaction : CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O

Vous démarrez avec 120 g d’acide éthanoïque et 92 g d’éthanol.

Questions :

  1. Calcul des quantités de matière initiales :
    • Quelle est la quantité de matière d’acide éthanoïque en moles ?
    • Quelle est la quantité de matière d’éthanol en moles ?
  2. Identification du réactif limitant :
    • Entre l’acide éthanoïque et l’éthanol, quel réactif est limitant ?
  3. Calcul du rendement théorique :
    • En utilisant le réactif limitant, calculez la quantité théorique d’éthanoate d’éthyle qui peut être produite en moles, puis convertissez cela en grammes.
  4. Calcul du rendement réel et pourcentage :
    • Si à la fin de la réaction, vous avez réussi à isoler 80 g d’éthanoate d’éthyle, quel est le rendement réel de la réaction en grammes ?
    • Calculez le pourcentage du rendement ?

Correction : Synthèse d’un Ester

1. Calcul des quantités de matière initiales

  • Acide éthanoïque :

La quantité de matière est

\[ n = \frac{120 \, \text{g}}{60 \, \text{g/mol}} = 2.0 \, \text{moles} \]

  • Éthanol :

La quantité de matière est

\[ n = \frac{92 \, \text{g}}{46 \, \text{g/mol}} = 2.0 \, \text{moles} \]

2. Identification du réactif limitant

Les quantités de matière d’acide éthanoïque et d’éthanol étant égales, on pourrait choisir l’un des deux comme réactif limitant.

Pour cet exercice, nous avons supposé que c’est l’acide éthanoïque qui est le réactif limitant puisque les quantités de matière sont identiques et la décision doit être basée sur le contexte de la réaction.

3. Calcul du rendement théorique

La quantité théorique d’éthanoate d’éthyle qui peut être produite à partir du réactif limitant (acide éthanoïque) est de 2.0 moles, correspondant à une masse théorique de

\[ m = 2.0 \times 88 = 176.0 \, \text{g} \]

4. Calcul du rendement réel et pourcentage

  • Rendement réel : La masse d’éthanoate d’éthyle isolée est de 80 g.
  • Pourcentage du rendement :

Rendement (%)

\[ = \frac{80 \, \text{g}}{176.0 \, \text{g}} \times 100 \] \[ = 45.45\% \]

Conclusion:

Le rendement de cette réaction d’estérification est de 45.45%, ce qui signifie que, comparé à la quantité théorique possible d’éthanoate d’éthyle, seulement 45.45% a été effectivement obtenu.

Ce rendement reflète les pertes possibles durant la réaction et l’isolement du produit, ainsi que d’autres facteurs qui pourraient avoir limité l’efficacité de la réaction.

Synthèse d’un Ester

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