Analyse physique d'un système chimique : suivi de l'hydrolyse d'un ester - exercice

Une hydrolyse est une réaction chimique où il y a une rupture de liaison d’une molécule d’eau. Cet exercice des Bons Profs sur l’hydrolyse des esters, t’aide à mieux comprendre ce phénomène.

Enoncé de l'exercice 

On étudie la réaction d'hydrolyse de l'éthanoate d'éthyle selon  :

C₄H₈O_{2 (aq)} + HO-_(aq) &rarr CH₃COO-_(aq) + CH₃CH₂OH_(aq)

Questions de l'exercice 

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 :

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 = kσ . Donner l'expression de la conductance initiale G₀ en fonction de k, n_i, des conductivités molaires ioniques et de V_T (le volume total). Quelle est sa valeur initiale ?

5. Déterminer G_f la conductance finale. Donner sa valeur.

6. En déduire que l'avancement de la réaction ξ peut s' écrire : ξ = n_i x (G-G₀)/(G_f-G₀)

7. On considère que la réaction est terminée lorsque ξ/n_i >> 99,5 %. Vérifier que l'hydrolyse s'est bien terminée au bout de 150 s.

► Découvre un autre exercice de chimie sur les forces des acides et des bases.