Rendement d'une synthèse et choix des paramètres en Terminale
Rendement d'une synthèse et choix des paramètres, c'est une notion de physique-chimie du chapitre « Élaborer des stratégies en synthèse organique », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Rendement d'une synthèse et choix des paramètres : le cours
Le rendement η d'une synthèse est le quotient de la quantité de matière de produit obtenue par la quantité de matière maximale que l'on pourrait obtenir si le réactif limitant réagissait entièrement : $\eta = \frac{n_{obtenue}}{n_{max}}$. On peut agir sur la vitesse de la synthèse (température, catalyseur) et sur son rendement (réactif en excès, élimination d'un produit).
Exemple
Une estérification conduit à un état d'équilibre. Chauffer et ajouter un catalyseur (un acide) permet d'atteindre plus vite l'état final, mais ne change pas le rendement. Mettre l'alcool en excès, ou éliminer l'eau formée au fur et à mesure, permet en revanche d'augmenter le rendement.
À retenir
Rendement : $\eta = \frac{n_{obtenue}}{n_{max}}$ ; température et catalyseur agissent sur la vitesse, excès de réactif et élimination d'un produit sur le rendement.
S'entraîner sur rendement d'une synthèse et choix des paramètres
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
On synthétise de l'éthanoate d'éthyle (un ester, M = 88 g/mol) à partir de 0,50 mol d'acide éthanoïque et de 0,50 mol d'éthanol, en présence de quelques gouttes d'acide sulfurique. Équation de la réaction : acide éthanoïque + éthanol ⇌ éthanoate d'éthyle + eau. On obtient 29 g d'ester. 1) Calcule le rendement de la synthèse. 2) Cite deux façons d'augmenter ce rendement. 3) Quel est le rôle de l'acide sulfurique ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On veut transformer une molécule qui possède un groupe aldéhyde -CHO et un groupe hydroxyle -OH, en ne modifiant que le groupe -OH. Le réactif dont on dispose réagit avec ces deux groupes. 1) Ce réactif est-il sélectif ? 2) Décris la stratégie en trois étapes qui permet d'obtenir le produit voulu. 3) Si chaque étape a un rendement de 90 %, quel est le rendement global ?
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Élaborer des stratégies en synthèse organique (Physique-Chimie Terminale).
Autres notions de ce chapitre
- Formules topologiques et groupes caractéristiques
- Familles fonctionnelles
- Isomérie de constitution et polymères
- Techniques de purification et d'analyse, sélectivité
- Stratégies multi-étapes : protection, déprotection, modification de chaîne
- Modification de groupe caractéristique
- Chimie verte : économie d'atomes et solvants