Estérification Hydrolyse.

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1 Estérification Hydrolyse. evoir le cours de chimie organique de ière S (Familles Groupes fonctionnels Nomenclature) I. Le groupe caractéristique : La formule générale d'un : est un atome d'hydrogène ou une chaîne carbonée. ' est une chaîne carbonée. Nomenclature Un est le produit de la réaction entre un carboxylique et un. n retrouve donc dans la formule d'un un groupe d'atomes venant de l' carboxylique (groupe carboxylate: ) et un groupe alkyle ' venant de l' ' H. Un se présente donc comme un carboxylate d'alkyle. La nomenclature des s est déduite de cette analyse. Exemple: Nom de l' éthanoate de méthyle de la même façon, 6 H 5 2 H 5 est le benzoate d'éthyle Propriétés des s Les s sont en général liquides (à pression et température usuelles), assez volatils, à odeur fruitée et très peu solubles dans l' (contrairement aux s et aux s dont ils dérivent). II. Estérification. La réaction d est la réaction entre un carboxylique et un conduisant à la formation d un et de l. H + ' H = ' + H 2 La réaction d est :- lente : il faut des centaines d heures pour qu elle se stabilise. - limitée : elle n est pas totale. - Athermique : elle ne nécessite pas d énergie et ne dégage pas d énergie. Exemple : pour un mélange équimolaire de d éthanoïque et d éthanol. Etat du système Avancement + = + Initial Intermédiaire x - x - x x x final x f = /3 /3 hauffage à reflux

2 n s intéresse à la synthèse de l, donc à sa formation. (Manipulation voir TP) n ()formé (mol) L avancement x est égal à la quantité de matière n d formé. III. Hydrolyse d un. La réaction d d un est la réaction entre l et l conduisant à la formation d un carboxylique et à un. ' + H 2 = + H ' H La réaction d d un est :- lente : il faut des centaines d heures pour qu elle se stabilise. - limitée : elle n est pas totale. - Athermique : elle ne nécessite pas d énergie et ne dégage pas d énergie. Exemple : pour un mélange équimolaire de d éthanoate d éthyle et d. Etat du système Avancement + = + Initial Intermédiaire x - x - x x x final x f = /3 /3 /3 n s intéresse à la quantité de matière d restant. n ()restant (mol)

3 IV. Equilibre chimique d - d un. -Equilibre dynamique. Exemple : Pour des mélanges équimolaires de : Dans l état final, les quatre espèces chimiques coexistent dans des proportions qui n évoluent plus. n ()présent (mol) Les réactions d et d sont inverses l une de l autre et ont lieu simultanément. Elles se limitent l une l autre et conduisent à un état d équilibre chimique que l on traduit par l équation : H + ' H = ' + H 2 Il s agit d un équilibre dynamique à échelle microscopique : les réactions continuent d avoir lieu mais avec des vitesses égales. L équilibre est caractérisé par la constante d équilibre K : K Q éq. éq ) éq. ) éq éq. éq ) éq. ) éq r, éq emarque : l n est pas un solvant, c est un produit de la réaction, sa concentration doit figurer dans l expression de K ou Q r. 2-endement-taux d avancement final. L efficacité d une synthèse est évaluée par son rendement (ou taux d avancement final de la réaction). Le rendement d une transformation est le rapport entre la quantité de matière de produit formé et la quantité de matière qui aurait été obtenue si la réaction avait été totale. quantité de matièrede produit formé η quantité de matièrede produit silaréactionest totale

4 Influence de la nature des réactifs : -Le rendement de l dépend peu du choix de l carboxylique utilisé. -Le rendement de l dépend de la classe de l. Dans le cas d un mélange équimolaire d et d : Ici on donne ou plutôt max soit = 67 % = 6 % pour un primaire ' H 2 H pour un secondaire ' HH " = 5 % pour un tertiaire V. ontrôle de l évolution de l équilibre chimique. -Influence de la température. La température ne modifie pas l état d équilibre : elle est sans influence sur le taux d avancement final car les réactions sont athermiques. La constante d équilibre K est indépendante de la température (seulement pour les réactions athermiques) La température est un facteur cinétique : Une élévation de température augmente la vitesse de réaction. L équilibre est atteint plus rapidement, sans que la composition du mélange à l équilibre soit modifiée. Une diminution de la température permet de ralentir ou de stopper la réaction. n () (mol), Influence d un catalyseur. Un catalyseur est une espèce chimique, qui ajouté au milieu réactionnel, augmente la vitesse de la réaction. Il permet d atteindre plus rapidement l état d équilibre.il n a aucune influence sur la composition du mélange à l équilibre. Le catalyseur ne doit pas apparaître dans le bilan de la transformation.,67 n ()formé (mol) ajout d'ions H 3 + sans ajout d'ions H 3 + Les ions oxonium H 3 + (apportés par l sulfurique concentré, par exemple) catalysent aussi bien l que l d un. 3-Déplacement de l équilibre : dans le cas de la synthèse d un. La constant d équilibre K est indépendante des concentrations initiales des réactifs et de la température. Il est possible de contrôler l évolution de la réaction en modifiant la quantité de matière de l unes des espèces chimiques participant à l équilibre. Il faut alors considérer le quotient de réaction : Q r. ). ). ). ) En ajoutant un des réactifs : A partir de l équilibre, si on ajoute un des réactifs : ) augmente ou ) augmente, Q r diminue alors : Q r K le système évolue spontanément dans le sens direct de la réaction d. En éliminant un des produits : A partir de l équilibre, si on élimine un des produits : ) diminue ou ) diminue, Q r diminue alors : Q r K le système évolue spontanément dans le sens direct de la réaction d.

5 n modifie alors le taux d avancement final (le rendement) en ajoutant un des réactifs ou en éliminant un des produits. Technique d élimination de l : Si la température d ébullition de l est inférieure à celles des autres espèces chimiques on procède par distillation : l est alors retiré du mélange au fur et à mesure de sa formation, l ne peut plus avoir lieu. Exemple : synthèse du méthanoate d éthyle. méthanoïque : Te = Ethanol : Te = 78 : Te = Méthanoate d éthyle : Te = 54 (ou voir livre Bordas p 246) pierre ponce Technique d élimination de l : En utilisant, soit un déshydratant, soit un dispositif spécial avec un appareil de Dean Stark : Du cyclohexane ajouté aux réactifs favorise l entrainement de la vapeur d. La recondensation de ces vapeurs dans le réfrigérant permet de piéger l, plus dense que le cyclohexane et non miscible à lui, dans le tube d évacuation latéral. L est éliminée du ballon, empêchant l de l. Exemple : synthèse de l éthanoate de benzyle. éthanoïque : Te = 8 benzylique : Te = 25 : Te = Ethanoate de benzyle : Te = 23 (ou voir livre Bordas p 247)