L'ion H+ est un catalyseur de la réaction d'estérification mais aussi de la réaction inverse d'hydrolyse. Cet ion permet d'augmenter la vitesse de réaction d'estérification mais ne déplace en aucun cas l'équilibre. La vitesse de réaction est augmentée.
Pour produire l'ester, il faut prélever les réactifs puis les mettre en contact afin qu'ils interagissent. L'éthanoate de 3-méthylbutyle, nommé aussi acétate d'isoamyle, est un ester à l'odeur de banane. Pour le synthétiser, on fait réagir de l'acide éthanoïque (acide carboxylique) avec du 3-méthylbutan-1-ol (alcool).
Pour augmenter le rendement de cette réaction d'estérification, il faut éliminer un produit de la réaction, au fur et à mesure de sa réaction. En retirant un produit au fur et à mesure de sa formation, on empêche la réaction inverse (hydrolyse de l'ester) de se réaliser.
- Acide sulfurique est un catalyseur : espèce chimique qui permet d'augmenter la vitesse de réaction. L'augmentation de T ne modifie pas xf (l'équilibre) mais permet de l'atteindre plus rapidement (catalyseur). - pour augmenter le rendement (r = xf /xmax) on peut utiliser un des réactifs en large excès.
Les catalyseurs peuvent être classés en 3 catégories : les catalyseurs homogènes, hétérogènes, et les enzymes. Les catalyseurs homogènes sont présents dans la même phase que les réactifs, tandis que les catalyseurs hétérogènes sont dans une phase différente.
L'acide sulfurique est un produit industriel de première importance, qui trouve notamment dans les batteries au plomb pour les voitures et autres véhicules, le traitement des minerais, la fabrication des engrais, le raffinage du pétrole, le traitement des eaux usées et les synthèses chimiques.
L'acide sulfurique est un catalyseur de la réaction d'estérification, donc tout comme l'augmentation de température, sa présence accélère la transformation chimique.
L'acide sulfurique concentré agit comme un produit oxydant. Très hygroscopique, c'est un agent déshydratant puissant. Il détruit les matières organiques (déshydratation et carbonisation). La dissolution de l'acide sulfurique dans l'eau est fortement exothermique.
Estérification : définition et propriétés
Réaction chimique durant laquelle un groupe alcool (-OH) est condensé à un groupe acide carboxylique (-COOH) avec élimination d'une molécule d'eau (H2O), ce qui forme une liaison ester (-COOC-).
La réaction d'estérification est une réaction lente et limitée. Remarque :Cette réaction ne consomme, ni ne produit de la chaleur : elle est dite athermique.
Le réactif de référence est ici l'alcool A ; la limite d'estérification est donc la fraction (en %) de l'alcool qui est estérifiée . On aura donc x = 1. (78/100) mol ; ce qui permet de déterminer la composition du mélange et de calculer K.
La limite d'estérification (ou le rendement de l'estérification) est le rapport entre la quantité de matière d'ester obtenue n ester et celle que l'on obtiendrait n max si la réaction était totale : La limite d'estérification dépend considérablement de la classe de l'alcool utilisé.
Pour déplacer l'équilibre thermodynamique vers le sens de la réaction d'estérification, il suffit d'extraire l'ester du mélange réactionnel au fur et à mesure de sa formation : On réalise alors un montage à distillation fractionnée à l'aide d'une colonne de Vigreux. Le rendement peut alors atteindre 100 %.
La transformation des huiles ou des graisses en esters éthyliques ou méthyliques permet de réduire la masse moléculaire à un tiers de celle de l'huile, de réduire la viscosité d'un facteur huit, de réduire la densité et d'augmenter la volatilité.
L'inverse de la réaction d'estérification est l'hydrolyse qui, à partir d'un ester et d'eau, forme un acide carboxylique et un alcool. À température ambiante et sous pression atmosphérique, estérification et hydrolyse sont des réactions lentes et limitées qui conduisent à un état d'équilibre.
L'acide fluorhydrique peut causer une brûlure chimique unique et extrêmement dangereuse pour les victimes. Sa lipophilicité permet une absorption profonde et systémique pouvant causer des convulsions, des arythmies et une nécrose liquéfiante des tissus cutanés.
L'acide sulfurique est utilisé dans la fabrication d'engrais (superphosphates), l'industrie des textiles artificiels, le décapage en sidérurgie, le lessivage des minerais, l'industrie pétrolière, la fabrication des colorants, l'industrie de l'électrodéposition, l'industrie des explosifs, l'industrie des pâtes et ...
L'acide dilué attaque le zinc, le fer, certaines fontes et le cuivre, mais n'a pas d'action sur le plomb.
L'acide sulfurique est hygroscopique et absorbe facilement l'humidité de l'air. L'acide sulfurique est un puissant agent oxydant et réagit avec de nombreux métaux à haute température. Le H2SO4 concentré est également un puissant agent déshydratant.
Il est aussi possible de remplacer l'acide sulfurique par de l'hydroxyde d'ammonium NH4OH accélérant la décomposition de l'eau oxygénée à cause de son pH élevé (environ 11,5).
L'acide sulfurique est l'acide le plus fort de notre liste avec une valeur pKa de -10, donc HSO4- est la base conjuguée la plus faible. Vous pouvez voir que l'ion hydroxyde est une base plus forte que l'ammoniac (NH3), car l'ammonium (NH4+, pKa = 9,2) est un acide plus fort que l'eau (pKa = 15,7).
Repérer le catalyseur
On repère le catalyseur mis en jeu dans la réaction étudiée. Il s'agit de l'espèce qui n'intervient pas dans l'équation bilan de la réaction mais qui est présente dans le milieu réactionnel.