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Série d'exercices sur les acides carboxyliques et dérivés - Ts

Classe:

Terminale

Exercice 1

Partie A

1) Un acide carboxylique $(A)$ à chaine ouverte saturée est formé de $31.37\%$ d'oxugène.

calculer sa masse molaire et déterminer sa formule brute.

2) Écrire les formules semi-développées et les noms de tous mes isomères possibles.

3) On fait dissoudre $4\,g$ de l'isomère à chaine linéaire de $A$ dans $200\,mL$ d'eau.

a) Déterminer la concentration de la solution obtenue.

b) On prélève $25\,ml$ de cette solution à laquelle on ajoute $2.8\,g$ de fer.

$\ -$ Écrire l'équation de la réaction.

$\ -$ Quel est le réactif en excès ?

$\ -$ calculer le volume de gaz dégagé.

On donne $V_{m}=24\,L\cdot mol^{-1}.$

Partie B

Un ester $E$ de formule brute $C_{4}H_{8}O_{2}$ est préparé au cours d'une réaction d'un acide carboxylique $A$ et d'un alcool $B.$

1) a) Qu'appelle-t-on cette réaction ?

b) Donner ses caractéristiques.

2) Donner la formule semi développée, le nom de chaque isomère de l'ester $E.$

3) Déterminer la formule semi développée, et le nom de l'acide $A$ et ceux de l'alcool $B$ correspondant à chaque isomère de l'ester $E.$

Exercice 2

On réalise dans un excès de dioxygène, la combustion complète d'un composé organique oxygéné $A$ de formule brute $C_{n}H_{2n}O_{2}$ et de masse molaire $M$ ; les résultats de cette expérience ont permis de déterminer le pourcentage massique du carbone dans ce composé : $\%C\ :\ 54.54$

1) Comment peut-on montrer, à l'aide d'une combustion complète, que le composé $A$ renferme dans sa formule le carbone et l'hydrogène.

2) a) Vérifier que les pourcentage en carbone, en hydrogène et en oxygène peuvent s'écrire sous la forme :

$$\%C=\dfrac{12n\cdot 100\%}{M}\;;\ \%H=\dfrac{2n\cdot 100\%}{M}\text{ et }\%O=\dfrac{32\cdot 100\%}{M}.$$

On donne :

$M(H)=1\,g\cdot mol^{-1}\;,\ M(C)=12\,g\cdot mol^{-1}\text{ et }M(O)=16\,g\cdot mol^{-1}.$

b) Montrer que le rapport $\dfrac{\%C}{\%H}=6.$

Calculer les pourcentages d'hydrogène $\%H$ et d'oxygène $\%O.$

c) A partir de l'expression du pourcentage de l'oxygène, calculer la masse molaire $M$ du composé $(A).$

Déduire $n.$

Donner la formule brute du composé $A.$

3) Lors de la combustion complète on a utilisé un volume $V=240\,mL$ du composé $A.$

a) Écrire l'équation de la réaction.

b) Déterminer le volume de dioxygène de carbone dégagé.

On donne : volume molaire à la température de l'expérience : $V_{M}=24\,L\cdot mol^{-1}.$

Exercice 3

On considère la réaction chimique suivante

$$C_{n}H_{2n}\ +\ H_{2}O\quad\rightarrow\quad C_{n}H_{2n+2}O$$

1) Quelle est la nature de cette réaction chimique ?

2) Donner la fonction chimique du produit obtenu

L amasse moléculaire du produit obtenu est $M=88\,g\cdot mol^{-1}$

On le fait réagir avec de l'acide $2-$ Methylbutanoique.

3) Écrire la réaction qui se produit sachant que l'ester formé a pour formule :

L'oxydation ménagée de l'alcool utilisée dans la question $2$ conduits à un composé $A.$

4) Donner la formule semi-développée de ce composé $A$ et son nom.

On donne :

$M(H)=1\,g\cdot mol^{-1}\ ;\ M(C)=12\,g\cdot mol^{-1}\text{ et }M(O)=16\,g\cdot mol^{-1}.$

Exercice 4

On considère les formules de cinq corps $A\;,\ B\;,\ C\;,\ D\text{ et }E$

$A\ :\ CH_{3}-CH_{2}-CH_{2}-OH$

$B\ :\ CH_{3}-CHOH-CH_{3}$

$C\ :\ CH_{3}-CH_{2}-COCl$

$D\ :\ CH_{3}-CH_{2}-COOCH_{2}-CH_{3}$

$E\ :\ CH_{3}-CO-NH_{2}$

1) Indiquer le groupe fonctionnel caractéristique de chacun de ces corps et les nommer.

2) a) On réagir une solution acidifiée de $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ sur le corps $A.$

On obtient dans une première étape un composé $F$ ; puis dans une seconde étape un composé $G.$

Écrire l'équation - bilan correspondant à chacune de ces étapes.

b) La même solution agit sur $B$ pour donner un corps $H.$

Donner la formule semi-développée $H$ (l'équation - bilan n'est demandée).

c) Indiquer la nature de $F\;,\ G\text{ et }H.$

Donner leurs noms.

Citer un réactif permettant de distinguer $F\text{ et }H.$

3) Proposer un enchainement de réactions possibles permettant d'obtenir $C$ à partir de $A.$

4) a) La densité de vapeur d'un monoacide carboxylique à chaine saturée non cyclique $I$ est voisine de $3.$

Donner les formules semi-développées possibles pour $I$, ainsi que les noms.

b) L'isomère non ramifiée de $I$ réagit sur $B$ en présence d'un catalyseur pour donner un composé $J.$

Écrire l'équation - bilan de cette réaction.

Donner le nom de $J.$

Préciser les caractéristiques de cette réaction.

Donner la formule semi-développée et le nom d'un composé $K$ qui permet, par action sur $B$, d'obtenir $J$ à l'issue d'une réaction totale.

Exercice 5 Triglycéride

La palmitine est un triglycéride dérivant de l'acide gras nommé acide palmitique et du glycérol (aussi appelé propan$-1\;,\ 2\;,\ 3-\text{triol}$).

1) Définir un triglycéride.

2) Donner la formule semi-développée de la molécule de glycérol.

3) L'acide palmitique est-il un acide gras saturé ou insaturé ?

Justifier clairement.

4) Combien faut-il de molécules d'eau pour hydrolyser une molécule de palmitine ?

Justifier.

5) Écrire l'équation de l'hydrolyse de la palmitine.

6) lorsqu'on met en œuvre l'hydrolyse de la palmitine, on abouti à la fin à un mélange constitué d'une partie des réactifs qui n'ont pas réagi et des produits de la réaction.

Comment se nomme cet état final ?

Quelle est son origine ?

Exercice 6

On réalise l'oxydation ménagée d'une masse $m=2\,g$ d'un alcool $(A)$ aliphatique saturé et à chaine linéaire, par un excès de dioxygène de l'air, on obtient un seul produit $(B)$ qui rougit un papier $pH.$

1) a) Donner la formule générale d'un alcool.

b) Décrire la réaction.

c) Quelle est la nature de composé $B.$

Donner sa formule générale.

2) Le composé obtenu $(B)$ réagit avec une solution aqueuse d'hydrogène de sodium de concentration molaire $C_{b}=1\,mol\cdot L^{-1}.$

L'équivalence acido-basique a eu lieu lorsqu'on a versé un volume de $V_{b}=27\,mL$ de soude.

a) Calculer la quantité de matière du composé $(B).$

Déduire celle de $(A).$

b) calculer la masse molaire de $(A).$

Déduire son nom et sa formule semi-développée.

c) Donner la formule semi-développée du composé $(B)$ et son nom.

3) Si le dioxygène n'était pas en excès, un composé $(C)$ autre que $(B)$ peut être formé.

Donner sa formule semi-développée et son nom.

4) On chauffe l'alcool $(A)$ à la température $350^{\circ}C$ en présence de l'oxyde d'aluminium.

a) De quelle réaction s'agit-il ?

b) Écrire l'équation de cette réaction.

Donner le nom et la famille du produit formé.

Exercice 7

On réalise une réaction d'estérification en mélangeant à $t=0$ une masse $m_{ac}=12\,g$ d'acide éthanoique et une masse $m_{al}=12\,g$ de propane$-ol$ dans un Bécher auquel on ajoute quelques gouttes d'acide sulfurique.

Ce mélange est partagé d'une façon égale dans $10$ tubes à essai.

Les tubes sont placés dans un bain marie de $80^{\circ}C.$

1) Montrer que le mélange initial d'acide et d'alcool est équimolaire.

Calculer la composition initiale dans chaque tube.

On donne :

$M_{C}=12\,g\cdot mol^{-1}\ ;\ M_{O}=16\,g\cdot mol^{-1}\text{ et }M_{H}=1\,g\cdot mol^{-1}.$

2) Écrire l'équation de la réaction.

3) pour déterminer la composition du mélange à une date $t$,on dose l'acide restant par une solution d'hydroxyde de sodium $1\,M$, l'indication coloré utilisé est la phénolphtaléine.

Les résultats de mesure sont traduits par graphe suivant :

a) pourquoi a t-on chauffé le mélange et quel est le rôle de l'acide sulfurique ?

b) comment peut-on connaitre expérimentalement le point d'équivalence ?

c) Que représente la date $t=160\,min$ ?

Déterminer graphiquement la quantité de matière d'acide éthronoique restant à la fin de la réaction.

Déduire le nombre de môle d'ester formé.

d) calculer le volume de soude $V$ versé au cours du dosage à la date $t=160\,min$ comparer les volumes $V_{1}$ et $V_{2}$ de soude respectivement aux dates $t=100\,min$ et $t=200\,min$ au volume $v$

e) Représente sur le même graphe l'allure de la courbe représentant le nombre de môle d'ester formé en fonction du temps $n_{ester}=g(t).$

$\begin{array}{c}\blacktriangleright\,\boxed{\text{Correction des exercices}}\end{array}$

Auteur:

Amary Thiam & Sidy Mouhamed Ndiaye

Commentaires

Khambon cissokho (non vérifié)

mar, 01/05/2021 - 19:55

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Exercice 2

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Exercice 6

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