Chimie organique

[didoijo]

La chimie organique n'ayant pas été assimilé par notre classe de 1erS, notre professeur nous a donner la possibilité de faire un contrôle de rattrape. Pour pouvoir nous entraîner en attendant Lundi, il nous a donner cet exercice :



L'éthanoate de 3-méthylbutyle (C7H14O2 ) est un ester : l'un des six isomères de l'acétate d'amyle.
C'est un composé organique formé par la réaction de l'alcool isoamylique (C5H12O ) sur de l'acide éthanoïque (C2H4O2 ) .Lors de la réaction entre l'alcool et l'acide éthanoïque. Cet ester est un liquide incolore, qui est peu soluble dans l'eau mais beaucoup plus dans les solvants organiques. L'acétate d'isoamyle a une odeur forte qui est également décrite comme semblable à l'arôme de banane.
L'huile de banane est un terme qui désigne souvent l'éthanoate d'isoamyle pur.
On réalise la synthèse de cet ester en chauffant = 10,0mL d'alcool isoamylique , avec =10,0 mL d'une solution d'acide éthanoïque de concentration molaire en soluté= 5,0 mol/L. on récupère alors au maximum une masse de = 11,8 g.

1. Calculer la quantité de matière en acide éthanoïque utilisé dans cette synthèse.
2. Calculer la quantité de matière en alcool isoamylique utilisé dans cette synthèse.
3. Calculer la quantité de matière en ester créée au maximum dans cette synthèse.
4. Comparer les deux dernières quantités calculées

Données :
acide éthanoïque pur : masse volumique :1,082 g/mL, à 25°C, masse molaire : 60,1 g/mol
alcool isoamylique : masse volumique :0,80 g/mL, à 25°C , masse molaire :88,15 g/mol
éthanoate d'isoamyle pur : masse volumique :0,87 g/mL, à 25°C, masse molaire: 130,2 g/mol


Sauf que j'ai du mal avec la quantité de matière pour trouver l'équation finale, même si je connais mes autres formules, et idem avec les tableaux d'avancements. Pouvez-vous m'aider.

Cordialement,
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[Kemiste]

Bonjour,

1/ Tu connais la concentration ainsi que le volume de la solution d'acide éthanoïque. Quelle relation il y a-t-il entre quantité de matière, volume et concentration?
2/ Tu dois déterminer la masse d'alcool isoamylique utilisée en utilisant le volume et la masse volumique de cet alcool. Connaissant la masse, tu peux en déduire la quantité de matière grâce à la masse molaire.
3/ On te donne la masse d'ester obtenu, tu peux donc déterminer facilement la quantité de matière correspondante grâce à la masse molaire.

PS : c'est toujours mieux si tu as besoin d'aide pour un exercice de commencer par montrer ce que tu as déjà fait. Comme tu connais tes formules essaye de les appliquer et indique nous où tu bloques.

Sauf que j'ai du mal avec la quantité de matière pour trouver l'équation finale

Les quantités de matière ne permettent pas de trouver l'équation de la réaction. Il n'y a pas de lien entre les 2.

[didoijo]

1. n= c*v = 5.0mol/L*10.0E-3L=0.5mol
2. n=m/M où M vaut 88.15g/mol mais comment on trouve m ?

la 3 et la 4 je bloque complétement.

[Kemiste]

Non, ça ne fait pas 0.5 mol... 5*0.01 = ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[didoijo]

1. Je galère toujours à répondre sur les même questions

2. J'avais oublié : oui il y a aussi une question 5 que j'ai oublié de recopier :

5. Déterminer :
a. le tableau avancement
b. le réactif limitant
c. l'avancement maximum.

3. 0.05 pardon.

[Kemiste]

1. n= c*v = 5.0mol/L*10.0E-3L=0.5mol
2. n=m/M où M vaut 88.15g/mol mais comment on trouve m ?

la 3 et la 4 je bloque complétement.

Quel est le lien entre la masse et la masse volumique?
Tu dis que n = m/M et pour la question 3 tu as m et M...

Et pour la 4 tu dois comparer les résultats obtenus aux question 2 et 3, il n'y a pas de calcul à faire...

[didoijo]

p=m/v d'où m=p*v
donc m = 0,80 g/mL * 10.0ml (j'ai un doute sur ma lecture des donnés ces bien ça ?)
= 8.0

d'ou


n1= m/M
n1=8.0 g/88,15 g/mol
n1=0.09 mol (c'est ça)

et je dis qque n1 est plus grand que n2 dans la 4 ? c'est ça ?

Peux tu m'aider a faire la 5 maintenant

[Kemiste]

Ok pour le calcul mais il faut comparer les quantités de matière d'alcool isoamylique et d'ester. Tu as comparé les quantités d'alcool et d'acide éthanoïque.

Pour la question 5 :
Tu écris l'équation de la réaction, ensuite dans le tableau tu indiques les quantités de matières en alcool et en acide calculés précédemment. Tu peux donc voir quel est le réactif limitant et donc quel est l'avancement maximal.

PS : c'est bien 10 mL de solution d'acide éthanoïque qui sont utilisés?

[didoijo]

Comment je fais la 3 sinon parce qu'il parle pas des estaer ?

[Kemiste]

on récupère alors au maximum une masse de = 11,8 g.

C'est la masse d'ester maximale récupérée.

[didoijo]

Pourquoi ?

[Kemiste]

C'est l'énoncé...

[didoijo]

mais il est pas dis que la masse que l'on récupère est celle de l'ester si ?

[Kemiste]

Si. On te dit qu'on synthétise un ester et que l'on récupère au maximum 11.8 g, sous entendu d'ester.

[didoijo]

mai j'ai pas la masse volumique de l'ester si ?

[Kemiste]

Tu as toutes les données dans l'énoncé. Et ici pas besoin de la masse volumique car on te donne la masse et la masse molaire.

[didoijo]

ah oui je voulais parler de la masse molaire mais elle est pas donné. Ou alors c'est implicite comme avant. Peux tu me guider

[Kemiste]

éthanoate d'isoamyle pur : masse volumique :0,87 g/mL, à 25°C, masse molaire: 130,2 g/mol

C'est bien indiqué dans l'énoncé. L'éthanoate d'isoamyle c'est la même chose que l'éthanoate de 3-méthylbutyle qui est donc bien l'ester attendu.

[didoijo]

ok merci beaucoup :

Donc n2 = m/M
= 11.8g/130,2 g/mol
=0.09

Bilan les quatités sont les mêmes au chiffres signifiquatifs près.

Pour l'équation c'est bien :

C5H12O (aq) + C2H4O2 (aq) = C7H14O2 (?) qu'est ce que "?" merci. De plus comme les n1 et n2 sont identique que faire pour le tableau d'avancement ?

[Kemiste]

Voilà c'est ça.
Pour la question 5 je te laisse faire selon les indications que j'ai donné avant. C'est tout pour moi ce soir
Bonne soirée

[didoijo]

mais l'équation est elle bonne dis moi juste ?

[didoijo]

C5h12o + c2h4o2 -> c7h14o2 + h2o

[Kemiste]

Oui l’équation est bonne. Il ne fallait pas oublier le "+ H₂O".