Aurélie 03/2000 : les alcools

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les alcools sup

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1
Quelle est la formule structurale ?
Un composé A réagit avec le sodium. En présence de chlorure de zinc, A réagit rapidement avec l'acide chlorhydrique pour donner B contenant 38,4% de chlore. La densité de vapeur de B par rapport à l'air est 3,2 Identifier A. Cl=35,5 g mol-1.

corrigé

L'alcool A réagit avec le sodium en donnant un alcoolate, base plus forte que l'eau.

Un alcool tertiaire réagit rapidement avec HCl (test de Lucas)

B est un dérivé chloré de masse molaire M=29 *3,2 =92,8 gmol-1.

soit x le nombre d'atomes de chlore dans B:

35,5x / 38,4 = 93 /100 d'où x=1

masse molaire de la chaine hydrocarbonée dans B: 92,8-35,5 = 57,3

soit C4H9Cl.

A étant de plus un alcool tertiaire :

(CH3)3 C-OH 2-méthylpropan-2-ol


2
ester - alcool - alcène
L'hydrolyse totale de 16,4 g de A donne 12,2 g d'un composé B et un monoacide carboxylique D. 0,6 g de D sont dosés par 20 mL de soude à 0,5 molL-1. B est chirale. La déshydratation de B donne E, qui oxydé par le permanganate de potassium donne l'acide benzoïque. Identifier A,B,E.

corrigé

dosage acide base : RCOOH + HO- --> RCOO- + H2O

A l'équivalence , qté de matière de soude = qté de matière d'acide

20 10-3 * 0,5 = 10-2 mol

masse molaire de l'acide : 0,6/ 10-2 = 60 gmol-1.

D est l'acide éthanoïque.

A est un ester , éthanoate de.....; B un alcool.

soit M , la masse molaire de l'alcool; celle de l'ester est: M+60-18=M+42

une mole d'ester donne une mole d'alcool d'où :

16,4 / (M+42)= 12,2 / M

La masse molaire de l'alcool est 122 g mol-1.

La déshydratation de cet alcool donne un hydrocarbure éthylénique dont l'oxydation donne, entre autre, de l'acide benzoique C6H5CO2H.

alcools possibles: C6H5-CH2-CH2OH ou C6H5-CHOH-CH3.

seul le second possède un carbone asymétrique : molécule chirale.

A : éthanoate de 1-phényléthyle




3
dosage de l'alcool éthylique d'un vin
On distille 50 mL de vin en présence de soude et d'eau. Les 50 premiers mL de distillat contiennent tout l'éthanol issu du vin. Ce distillat est dilué 10 fois (solution notée S). A 20 mL de S on ajoute 50 mL de solution de permanganate de potassium à 0,1 molL-1. L'oxydation de l'éthanol est totale.

On ajoute alors en excès une solution d'iodure de potassium. Pour décolorer le diiode libéré, il faut ajouter 12 mL de thiosulfate de potassium à 0,5 molL-1.

  1. Ecrire les équations bilan
  2. déterminer le degré alcoométrique du vin sachant que ce degré est égal au nombre de litres d'éthanol pur contenus dans 100 L de vin (alcool: 790 kgm-3)

corrigé

oxydation de l'alcool en acide éthanoïque.

5 C2H5OH + 4 MnO4- + 12H+ --> 5 CH3CO2H + 4 Mn2+ + 11 H2O

réduction du permanganate en excès:

2 MnO4- + 10 I- + 16H+ --> 2 Mn2+ + 5 I2 + 8 H2O

dosage du diiode formé:

2 S2O32- + I2 --> S4O62- + 2I-

Qté de matière

initiale permanganate : 0,05*0,1= 0,005 mol.

thiosulfate: 0,012*0,5= 0,006 mol

diiode : 0,006 / 2 = 0,003 mol

permanganate en excès: 0,003*2/5= 0,0012 mol

permanganate ayant oxydé l'alcool: 0,005-0,0012 = =0,0038 mol

alcool dans S: 0,0038*5/4= 0,00475 mol

dans le distillat :0,0475 mol

soit 0,0475/ 0,020= 2,37 mol L-1 d'alcool.

degré du vin :

2,37*100 = 237 mol d'alcool dans 100L de vin

237*46= 10,902 kg d'alcool

10,902/790=0,0138 m3 =13,8 L ou 13,8°.


4
synthèse d'un éther-oxyde


  1. Quels produits obtient-on par déshydratation d'un mélange équimolaire de méthanol et de propan-2-ol. Préciser les conditions expérimentales.
  2. Quels dérivés A et B des 2 alcools précédents faut-il mettre en jeu pour obtenir l'ether mixte ? comment obtenir A et B à partir des alcools ? Peut-on observer une réaction concurrente ?
    corrigé

A: alcoolate alcalin

(CH3)2CHOH+ Na-->(CH3)2CHO- + Na+ +0,5H2.

B: alcool protoné; H2O est un meilleur groupe partant que OH-.

réaction concurrente: formation d'un alcène.

Autre mécanisme : formation du carbocation isopropylique, réaction sur le méthanol et enfin perte du proton de l'oxonium formé.


5
polyols - sucres


  1. Deux isomères A et B ont pour formule brute C4H8O4.  Les molécules A et B sont chirales. Ce sont des réducteurs vis à vis du nitrate d'argent ammoniacal. Traités à chaud par l'anhydride éthanoïque ils donnent C et D de formule brute C10H14O7. Donner les formules semi-développées de A et B.
  2. L'oxydation par l'acide nitrique de A et B conduit à des diacides notés E et F de formule brute C4H6O6.La réduction de A et b donne G et H de formule brute C4H10O4. E et G issus de A ne sont pas chirales alors que F et H issus de B le sont. Identifier A et B.
  3. Donner les représentation de Newmann et Fischer de A et B. Préciser la nomenclature D ou L .

corrigé

propriété réductrice : donc groupe aldehyde en bout de chaine

formation d'un triester : (passage de 4 à 10 carbones soit 3 groupes H3C-CO-)

donc 3 fonctions alcools

HO-CH2-C*HOH-C*HOH-CHO

deux carbones asymétriques soit 4 stéréoisomères

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