كيفية التحكم في تطور المجموعات الكيميائية.

1. كيفية التحكم في تطور المجموعات الكيميائية. تفاعلات الأسترة و الحلمأة Réaction d’estérification et d’hydrolyse. ذ.بوشعيب دواح

2. تفاعلات الأسترة و الحلمأةRéaction d’estérification et d’hydrolyse 1- نشاط تجريبي: الاسترات. المناولة الأولى.( الكتاب المدرسي). المناولة الثانية. 2- نشاط تجريبي( أشغال تطبيقية): دراسة تفاعلي الأسترة و الحلمأة.

3. 1-مجموعة الاسترات : مجموعة الاسترات تحضر بواسطة مركبات عضوية تنتمي الى مجموعتين كبيرتين ، هما: الأحماض الكربوكسيلية والكحولات.

4. Les alcools: 1.1- الكحولات • الكحولات : • تعريف: الكحول يحتوي على المجموعة المميزة هيدروكسيل -OH مرتبطة بمجموعة ألكيل. • الصيغة العامة للكحول:R-OH ،حيث R ألكيل ذو سلسلة كربونية خطية أو متفرعة.

5. أصناف الكحولات • كحول أولي:CH3—CH2—CH2—OH propan-1-ol (classe : primaire) بروبان-1-أول • كحول ثانوي: CH3—CHOH—CH3 propan-2-ol بروبان -2-أول (classe secondaire) • كحول ثالثي. 2-مثيل بروبان-2-أول يشتق اسم الكحول مناسم الألكان الموافق له، مع اضافة المقطع ( ول) عند نهاية الاسم بالنسبة للميثانول و الايثانول ، و بالنسبة للكحولات الأخرى يضاف أصغر رقم ممكن قبل هذا المقطع للآشارة الى موضع الهيدروكسيل في السلسلة الكربونية

6. 2.1- الأحماض الكربوكسيلية.Les acides carboxyliques • يحتوي حمض كربوكسيلي على المجموعة المميزة كربوكسيل ( -COOH).حيث توجد هذه المميزة عند نهاية السلسلة الكربونية. R-COOH، حيث تكون ذرة الكربون مرتبطة بذرة أوكسجين بواسطة الرابطة ثنائية من جهة و من جهة أخرى بالمجموعة –OH. • يشتق اسم الحمض الكربوكسيلي من اسم الألكان الموافق له مسبوقا بالكلمة حمض مع اضافة اللاحقة ويك. • أمثلة: حمض الايثانويك.CH3—COOH, حمض 2-مثيل البروبانويك.CH3—CH(CH3)—COOH.

7. Les anhydrires d’acides الحمضأندريد3.1- • يتميز أندريد الحمض بالمجموعة الوظيفية: و نحصل عليه انطلاقا من الحمض الكربوكسيلي بإزالة جزيئة الماء بين جزيئتين للحمض بوجود أوكسيد الفوسفور و هو مزيل قوي للماء وفقا للمعادلة: للتسمية أندريد الحمض يكفي تغيير لفظ حمض من اسم الحمض الكربوكسيلي بلفظ أندريد. مثال:أكتب معادلة ازالة الماء من حمض البروبانويك. CH3-CH2-CO-O-CO-CH2-CH3

8. Les esters :4.1- الاسترات • تتوفر المجموعة استر على المميزة : • التسلسل استر : R-CO-O-R’ حيث R ذرة هيدروجين أو مجموعة ألكيل و R’ مجموعة ألكيل فقط. -التسمية: يشتق اسم الاستر من اسم الحمض الكربوكسبلي مع تعويض اللاحقة ”ويك“ باللاحقة ” وات“متبوعا باسم الجذرR’. أمثلة : بروبانوات المثيلCH3-CH2-CO-O-CH3

9. 2- تكون استر انطلاقا من حمض كربوكسيلي و كحول. • 1.2- تركيب مجموعة استر: من خلال التجربة تبين أن الحمض الكربوكسيلي و الكحول يتفاعلان لنجد الاستر و الماء كناتج. 2.2- تفاعلات الأسترة. نحصل على الاستر وفق المعادلة: R—COOH + R'—OH R—COO—R' + H2O مثال: تفاعل حمض الإيثانويك و بروبان-1-أول. CH3 - CO2H + CH3 - CH2-CH2 - OHCH3-COO-CH2-CH2-CH3 + H2O

10. 3.2- دراسة تفاعل الأسترة. • دراسة تفاعل الأسترة انطلاقا من خليط متساوي المولات –نفس كمية المادة ( n1 = 0,2 mole ) من حمض الايتانويك و ( n2 = 0,2 mole )الايثانول .التسخين بالارتداد.خلال مدة ساعة واحدة.(t = 1 h ) • يحدث تفاعل الأسترة وفق المعادلة: • R—COOH + R'—OH R—COO—R' + H2O الجدول الوصفي : • في حالة خليط متساوي المولات تكون نسبة التقدم النهائي: ζ = 0,67 = 67 %

11. حلمأة أستر -3 • 1.3- تفاعل حلمأة أستر. • تفاعل أستر مع الماء يسمى حلمأة أستر حيث يتكون خلاله حمض كربوكسيلي و كحول حسب معادلة النفاعل التالية: R—COO—R' + H2O R—COOH + R'—OH 2.3- دراسة تفاعل حلمأة الإستر. • انطلاقا من خليط متساوي المولات –نفس كمية المادة ( n1 = 0,2 mole ) من أستر إيثانوات الإثيل و ( n2 = 0,2 mole )الماء.التسخين بالارتداد.خلال مدة ساعة واحدة.(t = 1 h )

12. ζ = 0,33 = 33 % • الجدول الوصفي: • في حالة خليط متساوي المولات تكون نسبة التقدم النهائي : • التحول المقرون بحلمأة الإستر تحول محدود لأن تحول الاستر و الماء الى حمض كربوكسيلي و إستر غير كلي. • رفع درجة الحرارة يزيد في سرعة التفاعل لكن لا يغير نسبة التقدم النهائي.

13. للتعرف على الحالة النهائيةللمجموعة الكيميائية بعد ساعة من التفاعل بالارتداد، يتم إيقاف التفاعل، ثم نعاير حمض الايثانويك المتبقي بواسطة محلول هيدروكسيد الصوديوم( NaOH)تركيزه CB = 2 mole/lمع اضافة الفنول فتالين ككاشف ملون. • تبين الدراسة أن الحمض لم يختف بكامله. • المتفاعلات و النواتج تتواجد بالرغم من توقف تطور المجموعة . • نستنتج أن التحول المقرون بتفاعل الأسترة بطيء جدا . • أن هذا التفاعل غير كلي أي محدود.

14. منحى تطور نسبة الاستر المتكون بدلالة الزمن تحت تأثير درجة الحرارة C° 100

15. مردود التفاعل حسب صنف الكحول. • من الدراسة نستنتج أيضا أن رفع درجة الحرارة يزيد سرعة التفاعل للأسترة ، دون أن يؤثر ذلك على نسبة التقدم النهائي في التفاعل و هذه النسبة تتغير حسب صنف الكحول. • كحول أولي.............................. % 67. • كحول ثانوي ............................ % 60. • كحول ثالثي............................... %5.

16. 3- حالة التوازن. • لتفاعلي الأسترة و الحلمأة مميزات متقاربة جدا و يحدثان في نفس الظروف.فنواتج الأسترة تكون هي المتفاعلات في تفاعل الحلمأة. • الأسترة و الحلمأة تفاعلان متعاكسان و محدودان و آنيان و غير ناشران للحرارة. • عندما تتساوى سرعتا تفاعلهما نحصل على توازن تتميز بتواجد المتفاعلات و النواتج حسب المعادلة: R—COOH + R'—OH R— COO—R' + H2O

17. 5 - التحكم في التفاعل • 1.5- التحكم في سرعة التفاعل: *- مردود تحول كيميائي:بالنسبة للمتفاعل المحد ، كلما كانت كمية مادة المتفاعل الآخر زائدة ، كلما كان التقدم النهائي أكبر أي كمية مادة الأستر تكون أكبر. و هذا أيضا بالنسبة لتحول الحلمأة. تعريف المردود: يساوي المردود لتحول كيميائي النسبة: r = nexp/nth، حيث nexpتمثل كمية مادة الناتج المحصل عليه تجريبيا، و nth كمية مادة الأستر الممكن الحصول عليه اذا كان التحول كليا.

18. تحسين مردود التفاعل أسترة أو حلمأة • يمكن بزيادة كمية أحد المتفاعلات بالنسبة للآخر. • أوبإزالة أحد الناتجين خلال تكونه.