Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 6
Activité 4 - Activité d'exploration

Taux d'avancement

Objectif : Déterminer le sens d'évolution spontanée et un taux d'avancement final.
Problématique de l'activité
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.
Comment décrire l'évolution d'un système ?

Doc. 1
Estérification

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.
Formule d'estérification
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Lelivrescolaire.fr

Doc. 2
Transformation totale ou non totale

Lorsqu'une transformation n'est pas totale, il y a coexistence des produits et des réactifs à l'état final. Lorsqu'une transformation est totale, au moins l'un des réactifs est totalement consommé. On définit le taux d'avancement final d'une réaction comme le rapport entre les avancements final et maximal :


 : taux d'avancement
 : avancement final (mol)
 : avancement maximal (mol)

Doc. 3
Salicylate de méthyle

L'huile essentielle de Gaulthérie est issue du palommier.

Image d'une huile de gaulthérie
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Madeleine Steinbach/Shutterstock

Elle est constituée principalement de salicylate de méthyle que l'on peut synthétiser au laboratoire, à partir de l'acide salicylique et du méthanol, considéré comme un alcool primaire et de masse volumique g⋅mL-1 :

Doc. 4
Classes d'alcool

La classe d'un alcool dépend du nombre d'atomes de carbone liés à celui portant le groupe caractéristique hydroxyle  :
  • 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).

Questions
VAL : Analyser des résultats
RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents
Compétence(s)

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

Avancement
État initial mol
État intermédiaire
État final

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.
.

2. Déterminer l'avancement maximal et l'avancement final de la réaction.

3. Calculer le taux d'avancement final 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 mol d'un nouvel ester.

5. Calculer le taux d'avancement final . En déduire quelle classe d'alcool semble aboutir au meilleur rendement lors d'une estérification.
Synthèse de l'activité
Proposer une méthode permettant d'évaluer le taux d'avancement final d'une estérification impliquant un alcool secondaire.

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