Coefficient de partage

[invite7138bbe4]

Bonjour,

Je bloque sur un exercice, sur le coefficient de partage lors de l'extraction en phase aqueuse.
Enoncé :

Supposons que le coefficient de partage du produit entre l'acétate d'éthyle et l'eau soit de 20 (le produit est 20 fois plus soluble dans l'acétate d'éthyle que dans l'eau).

La phase aqueuse initiale de volume Vaq=40mL contient 0,8g de produit.

1- Montrer que deux extractions successives avec Vorg=30 mL d'acétate d'éthyle sont suffisantes.

2- Montrer que l'efficacité d'une extraction est accrue si l'on effectue deux extractions successives avec deux fois un volume donné (ici 30 mL) plutôt qu'une extraction avec le même volume total (soit 60 mL).

Alors autant ce type d'exercice avec la quantité de matière et le tableau d'avancement prélable ça va, mais avec les masses, je bloque.

J'ai calculé la masse contenue dans l'acétate d'éthyle, j'ai obtenu 12g. La première question, je ne vois même pas comment faire.

Pour la deuxième question, il faut calculer le rendement, là non plus, je ne vois pas comment faire.

Désolé, vous pouvez penser que je n'y ai pas beaucoup réfléchi, mais ça fait 1 jour que je cogite sur cet exercice !

NB : Toutes les données sont présentes dans l'énoncé ci-dessus.
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[jeanne08]

Le coefficient de patage est K = [P]acetat /[P]eau ou [P] est la concentration en mol/L . Mais on constate facilement que K = mP dans acet. / mP dans eau , il suffit de multiplier le haut et le bas de K par la masse molaire du produit P

première quastion n a 0,8g de P dans 40 mL d'eau . On agite avec 30 mL d'acet

[jeanne08]

envoi intempestif ... voici la suite
On agite 40 mL d'eau avec 0,8g de P avec 30 mL d'acet. Il passe x g de P dans l'acet. et il reste (0,8 - X) g de P dans l'eau . K = (y/30E-3)/((0,8-x)/40E-3) d'où x
deuxième extraction : on agite la phase aqueuse avec 30 mL d'acet. Il passe y g de P dans les 30 mL d'acet. et il reste (0,8 -x -y ) g de P dans les 40 mL d'eau ... avec K on tire y ....

[moco]

Soit a la concentration dans Ve mL d'eau et b dans Vs mL de solvant. On tire une première équation :
b/a = 20
La conservation de la masse veut que :
aVe + bVs = 0.8

Dans ton cas particulier, on a encore :
Ve = 40 mL
Vs = 30 mL

La quantité totale présente dans le solvant est :
Vs·b = 30 b = 600 a = 0.8 - aVe = 0.8 - 40 a
a = 0.8/640
b = 20 a = 16/640
La quantité totale, présente dans le solvant vaut :
Vs·b = 30·16/640 = 480/640 = 0.75 g

Donc sur les 0.8 présent dans l'eau au départ, il en a passé 0.75 g dans la phase organique. Il doit en rester 0.05 g dans l'eau.

Vérifie mes calculs !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7138bbe4]

Merci beaucoup pour tes explications limpides. La deuxième question coule de source, quoique je ne sais pas s'il faut la faire dans le cas général ou non.

Dans le cas de l'exercice, je trouve 0.77g après une extraction de 60mL vs 0.797g après deux extractions de 30mL.

Encore merci!

EDIT : Ah, je n'avais pas vu que quelqu'un d'autre avait répondu, ça confirme mes calculs :] Merci à vous deux.