Bac Physique chimie 1er groupe S2, S2A, S4, S5, - 2022

 

Exercice 1 

 

« Les esters sont généralement à l'origine des arômes naturels et artificiels.

 

Certains, comme les triglycérides, par la réaction de saponification, produisent du savon qui a des propriétés antiseptiques et antibactériennes.

 

On se propose d'étudier la cinétique de la réaction de saponification d'un ester par l'hydroxyde de sodium.

 

Pour cela on dose l'hydroxyde de sodium qui n'a pas réagi par une solution d'acide chlorhydrique. »

 

On donne les masses molaires en $g|mol$ ; $M(H)=12$ ;$M(H)=1$ ;$M(O)=16.$

 

1.1 L'ester $(E)$ de formule brute $C_{5}H_{10}O_{2}$  est obtenu par action d'un acide carboxylique $(D)$ sur un alcool à chaîne carbonée saturée $(A)$ de masse molaire $60\,g\cdotmol^{-1}.$

 

L'oxydation ménagée de l'alcool $(A)$ donne un corps $(B)$ qui produit un précipité jaune avec la $2.4-$dinitrophénylhydrazine $(DNPH$) et reste sans action sur la liqueur de Fehling.

 

Déterminer les formules semi-développées de l'alcool $(A)$, de l'ester $(E)$ et de l'acide $(D).$

 

Nommer ces composés.

 

1.2 On saponifie l'ester $(E)$ par une solution d'hydroxyde de sodium.

 

1.2.1 Donner les caractéristiques de la réaction de saponification.

 

1.2.2 Écrire l'équation-bilan de la réaction de saponification.

 

1.3 A la date $t=0$, on prépare un mélange équimolaire de l'ester et de l'hydroxyde de sodium qui ont la même concentration $C=10^{-2}mol\cdot L^{-1}.$ Le mélange est réparti dans sept $(7)$ tubes contenant chacun un volume

$V=10cm^{3}.$ Ces tubes sont immédiatement scellés puis placés dans une étuve maintenue à $30^{\circ}C.$

 

A différentes dates, on dose l'hydroxyde de sodium restant dans chaque tube par une solution d'acide chlorhydrique de concentration $C_{a}=10^{-2}mol\cdot L^{-1}.$ La détermination du volume $V_{a}$ d'acide chlorhydrique utilisé pour doser l'hydroxyde de sodium contenu dans chaque tube a donné les résultats consignés dans le tableau ci-dessous :