Estérification.

[julien_4230]

Bonjour.

On a la réaction d'éstérification :
CH3COOH + CH3CH2OH = CH3COOCH2CH3 + H2O

On dispose n1 = 0,20 mol d'éthanol et n2 = 0,20 mol d'acide éthanoïque, avec comme catalyseur 1,0 mL d'acide sulfurique concentré.
A t = 0 min, on mélange les solutions à n1 et à n2.
On répartit rapidement le mélange en 6 tubes à raison de 4 Ml par tube.
Aux dates prévus on vers le contenu d'un tube à essaie dans un bêcher contenant de l'eau froide et de la phénophtaléine, on dose tout avec une solution de soude à concentration Cb = 2,0 mol.L-1.

Problème : L'acide sulfurique est en plus dosé avec l'acide éthanoïque restant. Dans les strictes même condition on mélange alors un certain volume d'H2SO4 avec de la Soude, et on obtient le volume utiliser de soude pour doser entière le volume d'H2SO4 : Vcat = 2,9 mL.

Par ailleurs, on calcul Véq(t=0), en réalisant les strictes mêmes conditions un mélange d'un certain volume d'acide éthanoïque avec un certain volume de Soude. On a : Véq(t=0) = 17,2 mL.

==> Etablir la relation permettant de calculer la quantité de matière d'acide éthanoïque restante nr en fonction de Véq, Vcat, Cb et n2.

J'ai :
V(Soude réagit) = V(S. réag avec acide éth) + V(S. réag avec H2SO4)

J'ai l'impression que : V(S. réag avec acide éth) = Véq ; et que : V(S. réag avec H2SO4) = Vcat, mais cela n'est franchement pas clair !

Je ne sais pas comment faire ! Merci de m'aider.
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[julien_4230]

Excusez-moi, mais j'aurais vraiment besoin d'aide...
Merci pour un geste...

[moco]

Relis ton texte. Il n'est pas clair !

[invite4bb1ec1f]

Qu'appelles-tu les "mêmes strictes conditions" ? Quel volume dose-t-on à chaque fois ?
Quel était le volume de ton mélange initial des 2 fois 0,20 mol ?

Pour le raisonnement ce n'est pas sur les volumes qu'il faut raisonner mais sur les quantités de matière.
Lorsque les 2 acides sont en même temps dans la solution, la quantité de matière de soude utilisée est égale à la somme des n(acide restant) + n(acide sulfurique).

[A voir en vidéo sur Futura]

[julien_4230]

Voici l'énoncé dans son intégralité :

"On réalise :
CH3COOH(l) + CH3CH2OH(l) = CH3COOCH2CH3 + H2O(l)

On se place dans les conditions stoechiométriques en prenant 0,20 mol de chaque réactif.
On dispose du'ne solution d'éthanol de densité d1 = 0,789 et d'une solution d'acide éthanoïque de densité d2 = 1,07 et de pourcentage massique : 80%.

J'ai calculé les volumes à prélerver :
Ethanol : V1 = 12,0 mL
Acide éthanoïque : V2 = 14,0 mL.

A t = 0 min, on mélange n1=0,20 mol d'éthanol et n2=0,20 mol d'acide éthanoïque, avec 1,0 mL d'acide sulfurique concentré. On homogénéise rapidement. C'est la solution Sa.
On répartit rapidement le mélange en 6 tubes à essais à raison de 4 mL par tube. Les tubes sont placés au bain-marie à 60°C.
A certaines dates, on verse le contenu d'un tube à essaie dans un bécher contenant de l'eau froide et de la phénophtaléine, on dose le tout avec une solution Sb de soude à Cb = 2,0 mol.L-1.

Problèmes :

On dose en plus de l'acide éthanoïque restant, l'acide sulfurique qui sert de catalyseur à la réaction d'estérification.
Afin de connaître la quantité de soude servant à doser l'acide sulfurique, on mélange 1 mL d'H2SO4(l) avec 25,5 mL d'eau distillée ; on prélève 4 mL de ce mélange qu'on dose avec la solution Sb ; on note Vcat le volume correspondant à l'équivalence entre l'acide sulfurique et la soude dans le tube à essais.
Vcat = 2,9 mL.

Il faut également déterminer V(1éq) à t = 0 min (moi je vous demande : pourquoi ?). Pour cela on mélange 14 mL d'acide éthanoïque avec 11,5 mL d'eau. Après homogénéisation, on prélève 4 mL qu'on dose avec Sb. On trouve V(1éq) = 17,2 mL.

RESULTATS :

t=0min ===> V(éq)=17,2mL
t=5mins ===> V(éq)=11,8mL
t=10mins ===> V(éq)=9,1mL
t=15mins ===> V(éq)=8,7mL
t=20mins ===> V(éq)=8,4mL
t=25mins ===> V(éq)=8,3mL
t=40mins ===> V(éq)=8,3mL.

=> Etablir la relation permettant de calculer la quantité de matière d'acide éthanoïque restante nr en fonction de V(éq), Vcat, Cb et n2.

Moi, j'ai :

V(Soude réagit) = V(éq) + Vcat
<=>n(Soude réagit) = (V(éq) + Vcat)*Cb.
Or : CH3COOH + OH- = CH3COO- + H2O => les espèces réagissent mole à mole.
Donc : nr = n(Soude réagit).
Soit : nr = (V(éq) + Vcat)Cb.

Mon n2 n'est pas là ! Que faire ?
Cependant, je sais que : n2 - x = nr.
Je peux en déduire :
x = n2 - Cb(V(éq) + Vcat).
Et alors ? Je n'ai pas fait apparaître mon n2... Merci de m'aider...

[julien_4230]

Je crois que l'énoncé a un problème...
Ma réponse est la bonne : si je trace la représentation graphique de l'ester obtenu en fonction du temps, je trouve quelque chose de tout à fait cohérent...