3.1.2. L’eau est extraite du milieu réactionnel au fur et à mesure de sa
formation. Quel est l’intérêt de ce dispositif ?
L'intérêt de ce dispositif est d'isoler l'eau du système chimique dans
lequel a lieu, en même temps que la réaction d'estérification, celle
d'hydrolyse de l'ester par l'eau (équilibre chimique). On élimine ainsi
l'un des produits (l'eau) au fur et à mesure qu'il se forme et le
système chimique est alors contraint d'évoluer dans le sens direct
de la réaction d'estérification. Le rendement de l'estérification
deviendra ainsi de plus en plus satisfaisant (pourra tendre vers 1 = 100%)
3.1.3. L’expérimentateur observe attentivement le dispositif et décide d’arrêter
le chauffage au bout de 50 minutes. Qu’a-t-il observé qui l’a conduit à prendre
cette décision ?
L'expérimentateur devra veiller à ce que le débordement de liquide
qui s'effectue dans le ballon soit seulement du cyclohexane.
L'intérêt de la graduatin du tube Dean-Stark est de bien suivue
l'évolution de la surface de séparation entre l'eau et le cyclohexane.
Au bout de 50 minutes, il a constaté que la surface de séparation
était parfaitement immobile. (le système chimique dans le ballon
a cessé d'évoluer et aura atteint le meilleur rendement satisfaisant).
3.1.4. En mesurant le volume d’eau obtenue dans le tube décanteur, il en
déduit que la masse d’ester formé est m’ = 17,6 g d’ester. Vérifier l’intérêt de
cette méthode par rapport à la précédente en calculant le rendement r’ de la
synthèse.
Si la réaction étudiée était totale, on obtiendrait théoriquement 20 g
d'ester. r' = 17,6÷20 = 0,88 = 88%
L'intérêt du dispositif Dean-Stark est vérifié puisque la
comparaion des rendements donne : r'= 88% > r = 59%
Remarques : Avec le montage simple à reflux, le rendement r pourrait
atteindre la valeur théorique de 67%.
Avec le même montage complété par Dean et Stark, le
rendement r' pourrait théoriquement atteindre 100%