On réalise dans un réacteur en discontinu une saponification de l'acétate d'éthyle par de la soude à +/-30%. L'équation de la réaction s'écrit:
Deux analyses sont réalisées.
Remarque: le dosage de masses d'échantillons permet de déterminer des nombres de moles présent dans le réacteur, à la condition de connaître la masse totale dans laquelle est prélevé l'échantillon, et en supposant bien sûr que le milieu réactionnel est homogène.
Correction
Nombre de moles de soude chargées et titre massique
Le nombre de moles de soude dans les mech=1.35 g d'échantillon est
- nOH-,ech=CHCl×Veq=1.01×10.1e-3=10.20e-3 moles
Le nombre de moles de soude dans 1 g d'échantillon est
- nOH-,1g=CHCl×Veq/mech=1.01×10.1e-3/1.35=7.56e-3 moles
Le nombre de moles de soude pure dans les mbidon=2000 g de soude à 30% est donc
- nOH-,2000g=CHCl×Veq×mbidon/mech=1.01×10.1e-3×2000/1.35=15.11 moles
Le titre massique de la soude fournie est donc
xNaOH=15.11×40/2000=0.3023, soit 30.23%.
Nombre de moles de soude restant après 60 minutes de réaction
A 60 minutes de réaction, l'échantillon est prélevé dans une masse mréacteur=2000+1200+1200=4400g. Le nombre de moles de soude dans les mech=10.10g d'échantillon est
- nOH-,ech=CHCl×Veq=1.01×9.5e-3=9.59e-3 moles
Le nombre de moles de soude dans 1 g d'échantillon du milieu réactionnel est
- nOH-,1g=CHCl×Veq/mech=1.01×9.5e-3/10.10=0.95e-3 moles
Le nombre de moles de soude pure restant dans le milieu réactionnel mréacteur=4400 g est donc
- nOH-,4400g=CHCl×Veq×mréacteur/mech=1.01×9.5e-3×4400/10.10=4.18 moles
Le titre massique en soude dans le réacteur à 60 minutes est
- xNaOH, 60mn=4.18×40/4400=0.038, soit 3.8%.
Taux de conversion du réactif en défaut à 60 minutes
Le nombre de moles (soude ou acétate d'éthyle) ayant réagit par l'équation de réaction à 60 minutes est 15.11-4.18=10.93 moles.
Le nombre de moles d'acétate d'éthyle chargées est nacétate, t=0=1200/88=13.64 moles.
Le taux de conversion de l'acétate d'éthyle s'écrit donc τ=10.93/13.64=0.8013, soit 80.1%.
Le nombre de moles d'acétate d'éthyle restant dans le réacteur à 60 minutes est nacétate, t=60mn=13.64-10.93=2.71 moles.