Estérification pour produire un arôme de banane
Comprendre l’Estérification pour produire un arôme de banane
L’isoamyl acétate est un ester qui dégage un arôme de banane. Il peut être synthétisé par réaction entre l’alcool isoamylique et l’acide acétique en présence d’un acide sulfurique comme catalyseur.
Données :
- Masse molaire de l’alcool isoamylique : 88 g/mol
- Masse molaire de l’acide acétique : 60 g/mol
- Masse molaire de l’isoamyl acétate : 130 g/mol
- Rendement de la réaction : 65%
Question :
Si on commence la réaction avec 15 g d’alcool isoamylique, quelle quantité d’acide acétique est nécessaire pour réagir complètement avec l’alcool ? Quelle est la masse attendue d’isoamyl acétate, en considérant le rendement de la réaction ?
Correction : Estérification pour produire un arôme de banane
1. Calcul de la quantité d’acide acétique nécessaire
La réaction d’estérification entre l’alcool isoamylique et l’acide acétique est généralement équilibrée stœchiométriquement, ce qui signifie que chaque molécule d’alcool réagit avec une molécule d’acide pour former une molécule d’ester et une molécule d’eau.
Formule :
La réaction chimique peut être représentée comme suit :
\[ \text{Alcool isoamylique} + \text{Acide acétique} \rightarrow \text{Isoamyl acétate} + \text{Eau} \]
Données :
- Masse molaire de l’alcool isoamylique (C5H12O) = 88 g/mol
- Masse d’alcool isoamylique utilisée = 15 g
Calcul :
Pour calculer le nombre de moles d’alcool isoamylique utilisé :
- Nombre de moles d’alcool isoamylique:
\[ = \frac{\text{Masse d’alcool isoamylique}}{\text{Masse molaire de l’alcool isoamylique}} \] \[ = \frac{15 \, \text{g}}{88 \, \text{g/mol}} \approx 0.170 \, \text{moles} \]
Étant donné que la réaction est stœchiométrique, le nombre de moles d’acide acétique requis est le même :
\(\text{Nombre de moles d’acide acétique requis} = 0.170 \, \text{moles}\)
La masse d’acide acétique nécessaire est donc :
Masse d’acide acétique = Nombre de moles d’acide acétique \(\times\) Masse molaire de l’acide acétique \[ \text{Masse d’acide acétique} = 0.170 \, \text{moles} \times 60 \, \text{g/mol} \] \[ \text{Masse d’acide acétique}= 10.2 \, \text{g} \]
2. Calcul de la masse attendue d’isoamyl acétate
Le rendement de la réaction nous indique quelle proportion de la réaction théorique est réalisée pratiquement.
Formule :
Masse d’isoamyl acétate théorique = Nombre de moles d’alcool isoamylique \(\times\) Masse molaire de l’isoamyl acétate
Masse d’isoamyl acétate pratique = Masse théorique \(\times\) Rendement de la réaction
Données :
- Masse molaire de l’isoamyl acétate = 130 g/mol
- Rendement de la réaction = 65%
Calcul :
Calcul de la masse théorique d’isoamyl acétate :
- Masse théorique d’isoamyl acétate:
\[ = 0.170 \, \text{moles} \times 130 \, \text{g/mol} \] \[ = 22.1 \, \text{g} \]
Calcul de la masse pratique en considérant le rendement :
- Masse pratique d’isoamyl acétate:
\[ = 22.1 \, \text{g} \times 0.65 \] \[ = 14.37 \, \text{g} \]
Ainsi, pour une réaction avec 15 g d’alcool isoamylique, on aura besoin de 10.2 g d’acide acétique pour réagir complètement, et on peut s’attendre à produire environ 14.37 g d’isoamyl acétate, compte tenu d’un rendement de 65%.
Estérification pour produire un arôme de banane
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