Réaction d’estérification et d’hydrolyse – Série d’exercices

🧪 Synthèse de l’éthanoate de propyle

L’éthanoate de propyle est un ester à l’odeur caractéristique fruitée (poire). Il est utilisé dans l’industrie agro-alimentaire pour donner de l’arôme à certains produits.

🔬 Formule semi-développée :

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🧪 Protocole expérimental :

Pour synthétiser l’éthanoate de propyle au laboratoire, on mélange :

  • Un volume Vac = 11,429 mL de l’acide (A)
  • Un volume Val = 15 mL de l’alcool (B)

On ajoute quelques gouttes d’acide sulfurique concentré, puis on chauffe à reflux le mélange réactionnel.

🧪 Montage expérimental :

📊 Données expérimentales :

ComposéMasse molaire (g·mol−1)Masse volumique (g·mL−1)
Acide (A)601,05
Alcool (B)600,8
Éthanoate de propyle102

On observe la formation d’un ester après chauffage à reflux. Voir le schéma ci-dessus pour le montage.

📘 Question :

  1. 1. Écrire l’équation chimique modélisant la transformation ayant lieu entre l’acide (A) et l’alcool (B) en utilisant les formules semi-développées.
    Donner les noms des réactifs.
  2. 2. Nommer les éléments numérotés sur la figure.
  3. 3. À la fin de la réaction de la synthèse, il s’est formé une masse mexp = 13,668 g de l’éthanoate de propyle.
    Calculer la valeur r du rendement de la réaction.
  4. 4. Montrer que la valeur de la constante d’équilibre est K ≈ 4.
  5. 5. On réalise à nouveau la même expérience à la même température, en mélangeant cette fois un volume V′ac = 57,2 mL d’acide (A) avec une quantité n0 = 0,2 mol d’alcool (B).
    Quel est le rendement de la réaction dans ce cas ?
  6. 6. Pour obtenir 100 % de rendement dans la synthèse de l’éthanoate de propyle, on utilise un autre réactif à la place de l’acide (A).
    Écrire, en utilisant les formules semi-développées, l’équation de la réaction chimique produite pour avoir ce rendement et nommer ce réactif.