Exercice : Suivi de l'hydrolyse d'un esther
ÉNONCÉ
On étudie la réaction d’hydrolyse de l’éthanoate d’éthyle selon :
C4H8O2 (aq) + HO-(aq) → CH3COO-(aq) + CH3CH2OH(aq)
QUESTIONS
1. Donner la représentation de Lewis de l’ester.
2. Voici le spectre IR, identifier les bandes caractéristiques.
3. On fait réagir une quantité initiale ni d’hydroxyde de sodium (Na+(aq) ; HO-(aq)) avec un large excès d’éthanoate d’éthyle. Puis, on mesure la conductance du milieu réactionnel pour différents instants :
Temps t (s)
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0
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30
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60
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90
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120
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150
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t∞
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Conductance G (mS)
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46,2
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18,6
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12,4
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12,3
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11,5
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10,8
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10,7
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Données :
Conductivités molaire ionique à 25°C :
λ(HO-) = 19,8 mS.m2.mol-1
λ(CH3COO-) = 4,1 mS.m2.mol-1
On constate que la conductance diminue au cours de la réaction. Justifier cette évolution.
4. Soit k la constante de cellule telle que G = k σ. Donner l’expression de la conductance initiale G0 en fonction de k, ni, des conductivités molaires ioniques et de VT le volume total. Quelle est sa valeur initiale ?
5. Déterminer Gf la conductance finale. Donner sa valeur.
6. En déduire que l’avancement de la réaction ξ peut s’écrire : $ξ = n_i × \dfrac{G-G_0}{G_f-G_0}$
7. On considère que la réaction est terminée lorsque $\dfrac{ξ}{n_i }$ >> 99,5 %.
Vérifier que l’hydrolyse s’est bien terminée au bout de 150 s.