Contrôle de l’évolution de systèmes chimiques

Contrôle de l’évolution de systèmes chimiques

i.Estérification par un anhydride d’acide

1) Anhydrides d’acides

Un anhydride d’acide est un composé organique qui possède le groupe caractéristique : R−CO−O−CO−R

NomenclatureExemple
Un anhydride se nomme en remplaçant le mot « acide » par le mot « anhydride » dans le nom de l’acide carboxylique correspondantanhydride éthanoïque
\(\ce{H3C-CO-O-CO-CH3}\)

2) Estérification par un anhydride d’acide

L’estérification par un anhydride d’acide est une transformation entre un anhydride d’acide et l’alcool, il se forme l’ester et l’acide carboxylique, l’hydrolyse de l’ester n’est pas possible car le milieu est anhydre

\(R\text{-CO-O-CO-}R + R_1\text{-OH} \longrightarrow R\text{-COO-}R_1 + R\text{-COOH}\)

3) Hydrolyse basique d’un ester (saponification)

L’hydrolyse basique d’un ester \(R_1\text{COO}R_2\) (ou la saponification d’un ester) est une réaction de cet ester avec l’ion hydroxyde \(\ce{HO-}\) en solution concentrée qui donne un ion carboxylate \(R_1\text{COO}^-\) et un alcool \(R_2\text{-OH}\)

\(R_1\text{-COO-}R_2 + \ce{HO-} \longrightarrow R_1\text{-COO}^- + R_2\text{-OH}\)

  • L’hydrolyse basique d’un ester est une transformation totale et rapide
  • L’estérification ne peut pas se produire

4) Propriétés des savons

Le savon est un mélange d’ion \(R\text{COO}^-\) et d’ion \(\ce{Na+}\) (ou \(\ce{K+}\))

L’ion carboxylate d’un savon est composé d’une longue chaîne carbonée R appelée « queue » de l’ion, et d’un groupe \(\text{-COO}^-\) polarisé appelé « tête »

La tête La queue
  • « La tête » est soluble dans l’eau \(\text{-COO}^-\) est appelée la partie hydrophile
  • « la queue » la longue chaîne R insoluble dans l’eau est appelée la partie hydrophobe

ii.Contrôle de l’évolution d’un système chimique par catalyse

1) Définition

Un catalyseur est une substance qui accélère une réaction chimique sans modifier l’état final

2) Types de catalyses

Catalyse homogèneCatalyse hétérogèneCatalyse enzymatique
Le catalyseur et les réactifs sont dans la même phaseLes réactifs et le catalyseur ne sont pas dans la même phaseLorsque le catalyseur est une enzyme
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3) Chauffage à reflux

  • Le montage expérimental utilisé lors d’une réaction d’estérification, hydrolyse et de saponification est le chauffage à reflux
  • L’intérêt du chauffage à reflux est d’accélérer la réaction et éviter les pertes de la matière
  • On ajoute au mélange réactionnel des pierres ponce pour stabiliser la température du milieu réactionnel
Sortie d’eau Réfrigérant à boules Entrée d’eau Ballon Mélange réactionnel Chauffe ballon

Chauffage à reflux

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