Correction du TP de chimie : Suivi d’une estérification.

V- Exploitation des résultats.

1. CH3-COOH(l) + CH3-CH2-OH(l) = CH3-COO-CH2-CH3(l) + H2O(l)

Acide éthanoïque Ethanol (Classe I) Ethaonate d’éthyle Eau

2. m1 = ρ1 . V1 = 24 g soit n1 = 4.10-1

mol et m2 = ρ2 . V2 = 18,4 g soit n2 = 4.10-1

mol. (Le mélange est

équimolaire).

3. Les quantités de matière précédentes sont contenues dans un volume de 23 + 23,4 ml de solution environ.

Par conséquent, en faisant un tableau de proportionnalité, pour un volume de 4 mL de solution, on aura :

n0(acide) = 3,45.10-2

mol = n0(alcool).

4. Pour améliorer la précision du dosage en stoppant la réaction d’estérification. Pour cela, on joue sur les

facteurs cinétiques température et concentration en réactifs.

5. CH3-COOH(aq) + HO-(aq) = CH3COO

-(aq) + H2O(l).

6. Tableau d’avancement de la réaction de dosage :

Equation CH3-COOH(aq) + HO-(aq) = CH3COO

-(aq) + H2O(l).

t = 0 n0(acide) nversé(HO-) = 0 0 Excès

t n0(acide) - x nversé(HO-) - x x Excès

teq n0(acide) – xeq = 0 nversé eq(HO-) – xeq = 0 xeq Excès

D’après ce tableau, à l’équivalence xeq = n0(acide) = nversé eq(HO-) = CB . (VBE – VE) car le volume de soude

utilisé pour doser l’acide acétique est (VBE – VE).

7. Tableau de résultats :

t(min) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

nacide(mmol) 34,5 27,4 25,2 23 19,8 18,5 17,8 17,2 16,4 16,2

8. Tableau d’avancement de la réaction d’estérification :

Equation CH3-COOH(l) + CH3-CH2-OH(l) = CH3-COO-CH2-CH3(l) + H2O(l)

t = 0 n0(acide) n0(alcool) 0 0

t n0(acide) - x n0(alcool) - x x x

tf n0(acide) - xf n0(alcool) - xf xf xf

D’après ce tableau, n(acide)t = n0(acide) – x = n0(acide) – n(ester)t soit :

n(ester)t = n0(acide) - n(acide)t.

9. Tableau de résultats :

t(min) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

nacide(mmol) 34,5 27,4 25,2 23 19,8 18,5 17,8 17,2 16,4 16,2

nester(mmol) 0 7,1 9,3 11,5 14,7 16 16,7 17,3 18,1 18,3

10. Graphique :

11. On constate que :

• La réaction n’est pas totale car n(acide)finale n’est pas nulle. Elle conduit à un équilibre chimique.

• La réaction est lente car l’équilibre est atteint au delà de 45 min.

12. Le rendement de cette réaction est donc : η = 18,3 / 34,5 = 53 %.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

n (

mm

ol)

n = f(t)

n(acide)

n(ester)