Aurélie oct 2001
alcool isoamylique

concours kiné A P Paris /01.

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  1. Un alcool industriel contient deux isomères (A) et (B) de formule brute C5H11OH.

    (A) CH3-CH[CH3]-CH2-CH2OH (B) CH3-CH2-CH[CH3]-CH2OH

    le nom courant de l'alcool(A) est alcool isoamylique.

  2. Donner le nom systématique de (A) et (B) et leur classe.
    - Quelle isomérie présentent-ils ?
    - Préciser celui qui possède un carbone asymétrique et donner sa propriété physique.
    - Représenter les deux énantiomères (Cram ou Fischer)
  3. On mélange 12 g d'acide éthanoïque avec 17,6 g de (A), on ajoute 0,5 mL d'acide sulfurique et on chauffe à reflux.
    - Donner le nom de cette réaction et ces 3 propriétés caractéristiques.
    - Quels sont les rôles de l'acide sulfurique et du chauffage.
    - Ecrire l'équation de la réaction et donner le nom du produit organique formé. A t-il une odeur particulière ?
    - Calculer la quantité initiale exprimée en mole de chaque réactif.
    - L'analyse du milieu réactionnel au bout d'une heure montre que la masse de produit organique formé est de 13 g. Calculer le rendement pratique . Que peut-on en conclure.
    - Comment peut-on augmenter le rendement de cette réaction à partir des mêmes réactifs ( donner deux réponses) Citer la loi.
    - Comment peut on augmenter le rendement en changeant l'un des réactifs
  4. On utilise le produit (B). Par réaction ménagée avec une solution diluée de dichromate de potassium acidifiée on obtient un produit C. Citer deux réactifs qui permettent d'identifier C.
    - Quel est le nom systématique du produit C.
    - Ecrire les demi équations redox puis la réaction d'oxydoréduction du produit (B), (R-CH2OH) par l'oxydant.
    - On ajoute dans la solution précédente un excès de dichromate de potassium en milieu acide, on obtient un produit final (D). Quelle est sa fonction ? Quel est son nom systématique ?

    données masse atomique molaire (g/mol) C=12 ; H=1 ; O=16 .

    masse molaire des alcools : 88 g/mol ; de l'acide éthanoïque 60 g/mol

    couple redox Cr2O72- / Cr3+.

     
corrigé

ce sont deux isomères de chaine ( squelette carboné différent)

le 2-méthylbutan-1-ol posséde un carbone asymétrique; le second carbone est lié à quatre groupes différents.

il existe deux isomères optiques (énantiomères), n'ayant pas les mêmes propriétés sur la lumière polarisée.

réaction d'estérification, limitée par l'hydrolyse de l'ester, lente, athermique.l'acide sulfurique est un catalyseur.

l'augmentation de température (facteur cinétique) permet d'atteindre plus rapidement l'équilibre.

Quantités de matière initiales :

alcool : 17,6 / 88 = 0,2 mol ; d'acide : 12/60 = 0,2 mol

les réactifs sont en quantités stoéchiométriques; théoriquement on peut obtenir 0,2 mol d'ester

masse molaire ester C7 H14 O2: 7*12+14+2*16= 130 g/mol

masse théorique : 0,2*130 = 26g d'ester d'où le rendement : 13 *100/26 = 50%

Le rendement peut être augmenté en ajoutant un réactif en excès ou en éliminant l'un des produits du milieu réactionnel au fur et à mesure qu'il se forme.

loi de Le Chatelier ou loi de modération ( déplacement d'un équilibre)

"La variation d'un facteur d'un équilibre réversible entraîne une évolution du système qui se traduit par une variation opposée du facteur considéré".

en remplaçant l'acide éthanoïque par le chlorure d'éthanoyle ou par l'anhydride éthanoïque, la réaction est totale.

L'oxydation ménagée d'un alcool primaire ( oxydant en défaut ) conduit à un aldehyde réducteur; ce dernier réduit la liqueur de Fehling ( formation de Cu2O solide rouge); le nitrate d'argent ammoniacal est réduit à l'état d'argent (miroir d'argent).

C est le 2-méthylbutanal.

3 fois { RCH2OH donne RCHO + 2H+ + 2e-}oxydation

Cr2O72- + 6 e- + 14H+ donne 2 Cr3+ + 7H2O réduction.

Cr2O72- + 3 RCH2OH +8 H+ donne 2 Cr3+ + 3RCHO + 7H2O

D est l'acide 2-méthylbutanoïque (acide carboxylique)

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