Taux d'avancement

Le taux d'avancement est une grandeur sans dimension traduisant l'avancement d'une transformation chimique. Lorsqu'il s'agit du taux d'avancement final, celui‑ci est directement lié à l'équilibre s'établissant entre réactifs et produits.

L'estérification est la transformation chimique entre un acide carboxylique et un alcool. Elle conduit à la formation d'un ester et de l'eau.

La classe d'un alcool dépend du nombre d'atomes de carbone liés à celui portant le groupe caractéristique hydroxyle $-\text{OH}$ :

• primaire s'il n'y a qu'un seul atome de carbone (l'éthanol par exemple) ;
• secondaire s'il y a deux atomes de carbone (le propan‑2‑ol par exemple) ;
• tertiaire s'il y en a trois (le 2‑méthylpropan‑2‑ol).

1. Établir le tableau d'avancement de la réaction d'estérification.


À partir de 27,6 g d'acide salicylique et de 20 mL de méthanol, on obtient, à la fin de la synthèse, 20,4 g de salicylate de méthyle.
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Voir le tableau périodique

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2. Déterminer l'avancement maximal $x_{\text{max}}$ et l'avancement final $x_{\text{f}}$ de la réaction.

3. Calculer le taux d'avancement final ${\tau }_1$ de la réaction d'estérification.

4. En déduire si la réaction est totale ou non.

On réalise une seconde synthèse avec les mêmes quantités en remplaçant le méthanol par du 2‑méthylpropan‑2‑ol de même masse volumique. On récupère à la fin $1,0\times 10^{-2}$ mol d'un nouvel ester.

5. Calculer le taux d'avancement final ${\tau }_2$. En déduire quelle classe d'alcool semble aboutir au meilleur rendement lors d'une estérification.

Proposer une méthode permettant d'évaluer le taux d'avancement final d'une estérification impliquant un alcool secondaire.