correction du tp

CORRECTION OXYDATION MENAGEE DES ALCOOLS
I. Questions préliminaires
1. Le groupe caractéristique des alcools est le groupe hydroxyle – OH.
2. Equation de la combustion complète d’un alcool de formule générale C nH2n+1 – OH :
2 CnH2n+1 – OH (l) + 3n O2 (g)
2n CO2 (g) + 2 (n + 1) H2O (l)
Il s’agit d’une oxydation totale car le squelette carboné de l’alcool n’est pas conservé.
3. Une oxydation est dite ménagée lorsque le squelette carboné de l’alcool est conservé.
4. 5.
propan-1-ol (alcool Iaire) : CH3 – CH2 – CH2 - OH
propan-2-ol (alcool IIaire) : CH3 – CH – CH3
l
OH
butan-1-ol (alcool Iaire) : CH3 – CH2 – CH2 - CH2 - OH
butan-2-ol (alcool IIaire) : CH3 – CH – CH2 – CH3
l
OH
propan-1-ol et propan-2-ol sont des isomères de constitution (de position)
butan-1-ol et butan-2-ol sont des isomères de constitution (de position)
II. Oxydation ménagée à chaud
1. Protocole expérimental
Température constante pendant que le produit est distillé :
Pour le propan-1-ol : 48°C
propan-2-ol: 56°C
butan-1-ol: 76°C
butan-2-ol: 80°C
Couleur finale du mélange réactionnel : incolore
2. Test d’identification du produit obtenu
Résultat des tests dans le tableau ci-dessous.
3. Identification du produit obtenu
Test sur le produit
formé
alcool
Produit obtenu
Classe
Nom
D.N.P.H.
Réactif de
Fehling
famille
primaire
propan-1-ol
+
+
Aldéhyde
CH3 – CH2 – CH = O
Propanal
butan-1-ol
+
+
Aldéhyde
CH3 – CH2 – CH2 - CH = O
Butanal
-
Cétone
CH3 – CH– CH3
ll
O
Propanone
propan-2-ol
+
secondaire
butan-2-ol
+
cétone
Formule semi-développée
CH3 – C – CH2 – CH3
ll
O
4. Exploitation des résultats
4.1. Couples oxydant / réducteur mis en jeu :
Pour l’alcool Iaire : R – CHO/ R – CH2OH et
nom
butanone
Pour l’alcool IIaire : R1 – CO –R2/ R1 – CHOH – R2 et
4.2. Equation de la réaction d’oxydation ménagée qui a eu lieu dans les conditions de l’expérience :
Pour l’alcool Iaire
Oxydant :
Réducteur :
L’oxydation d’un alcool Iaire conduit à la formation d’un aldéhyde ayant le même squelette carboné
Pour l’alcool IIaire
Oxydant :
Réducteur :
L’oxydation d’un alcool II
aire
conduit à la formation d’une cétone ayant le même squelette carboné
4.3. Quantités initiales d’ions permanganate et d’alcool qui ont été mises en présence dans le ballon :
Pour le propan-1-ol ou le propan-2-ol :
Pour le butan-1-ol ou le butan-2-ol :
Pour les ions permanganate :
4.4. Tableau descriptif de l’état du système au cours de la transformation chimique réalisée :
Pour le propan-1-ol :
équation
état
Avanc.
EI
0
En cours
X
EF
Xmax
qtés
0
0
0
-5
2
8
5
-5
2
8
5
4.5. Réactif limitant :
valeur de l’avancement final :
C’est cohérent avec le mélange réactionnel qui est incolore en fin de réaction (il y a décoloration du permanganate de
potassium ; les ions
se sont transformés en ions
.
4.6. Conclusion générale.
Lorsque l’oxydant est en défaut :
L’oxydation d’un alcool Iaire conduit à la formation d’un aldéhyde ayant le même squelette carboné
L’oxydation d’un alcool IIaire conduit à la formation d’une cétone ayant le même squelette carboné
III. Oxydation ménagée à froid
1. Protocole expérimental
2. Caractérisation et identification du produit obtenu
Test sur le produit
formé
alcool
Classe
Nom
D.N.P.H.
réactif de
Fehling
primaire
Butan-1-ol
-
-
secondaire
Butan-2-ol
+
-
Produit obtenu
famille
Formule semi-développée
nom
acide
CH3 – CH2 – CH2 - COOH
Acide
butanoïque
cétone
CH3 – CH2 – CO – CH3
butanone
3. Exploitation des résultats
3.1. Couples oxydant / réducteur mis en jeu :
CH3 – CH2 – CH2 - COOH / CH3 – CH2 – CH2 – CH2OH et
CH3 – CH2 – CO – CH3/ CH3 – CH2 – CHOH – CH3 et
3.2. Equation de la réaction d’oxydation ménagée qui a eu lieu dans les conditions de l’expérience.
Pour le butan-1-ol
Oxydant :
Réducteur :
Pour le butan-2-ol
Oxydant :
Réducteur :
3.3. Compte tenu de la couleur finale du mélange réactionnel, le réactif limitant est l’alcool
3.4. Conclusion générale.
Lorsque l’oxydant est en excès :
L’oxydation d’un alcool Iaire conduit à la formation d’un acide ayant le même squelette carboné car
l’oxydant en excès peut réagir avec l’aldéhyde formé et l’oxyder en acide carboxylique.
L’oxydation d’un alcool IIaire conduit à la formation d’une cétone ayant le même squelette carboné
IV. Synthèse générale
L’alcool Iaire s’oxyde en aldéhyde si l’oxydant est en défaut et en acide si l’oxydant est en excès.
L’alcool IIaire s’oxyde en cétone que l’oxydant soit en défaut ou en excès.
L’alcool IIIaire ne s’oxyde pas.