Synthèse d’un médicament
Comprendre la Synthèse d’un médicament
Dans l’industrie pharmaceutique, la précision des réactions chimiques est essentielle pour assurer la sécurité et l’efficacité des médicaments. Un chimiste travaille sur la synthèse d’un composé actif pour un nouveau médicament antihypertenseur. La réaction implique la conversion d’un alcool en un ester par estérification.
Données :
- Masse molaire de l’alcool : 74 g/mol
- Masse molaire de l’acide carboxylique : 60 g/mol
- Masse molaire de l’ester : 132 g/mol
- Quantité initiale d’alcool : 148 g
- Rendement de la réaction : 78%
Questions :
1. Calculez la quantité d’acide carboxylique nécessaire pour réagir complètement avec l’alcool.
2. Déterminez la masse théorique d’ester qui peut être produite.
3. Calculez la masse réelle d’ester obtenue, en tenant compte du rendement de la réaction.
Correction : Synthèse d’un médicament
1. Calcul de la quantité d’acide carboxylique nécessaire
Pour que la réaction d’estérification se déroule complètement, les réactifs doivent être utilisés dans les proportions stœchiométriques. L’équation simplifiée de la réaction est :
\[ \text{Alcool} + \text{Acide carboxylique} \rightarrow \text{Ester} + \text{Eau} \]
La réaction est supposée être 1:1 entre l’alcool et l’acide carboxylique.
Données :
- Masse molaire de l’alcool : 74 g/mol
- Quantité initiale d’alcool : 148 g
Calcul :
Calculons le nombre de moles d’alcool :
\[ \text{Nombre de moles d’alcool} = \frac{\text{Masse d’alcool}}{\text{Masse molaire de l’alcool}} \] \[ \text{Nombre de moles d’alcool} = \frac{148 \text{ g}}{74 \text{ g/mol}} \] \[ \text{Nombre de moles d’alcool} = 2 \text{ moles} \]
Puisque la réaction est 1:1, la quantité d’acide carboxylique nécessaire est également de 2 moles.
La masse d’acide carboxylique nécessaire est donc :
- Masse d’acide carboxylique:
\[ = \text{Nombre de moles d’acide} \times \text{Masse molaire de l’acide} \] \[ = 2 \text{ moles} \times 60 \text{ g/mol} \] \[ = 120 \text{ g} \]
La quantité d’acide carboxylique nécessaire est de 120 g.
2. Masse théorique d’ester qui peut être produite
La quantité d’ester produite dépend directement de la quantité de réactifs consommée, supposant que la réaction atteint son achèvement selon la stœchiométrie.
Le ratio entre l’alcool et l’ester dans la réaction est de 1:1.
Données :
- Nombre de moles d’alcool consommé : 2 moles
- Masse molaire de l’ester : 132 g/mol
Calcul :
La masse théorique d’ester produite est donnée par :
- Masse théorique d’ester produite:
\[ = \text{Nombre de moles d’alcool} \times \text{Masse molaire de l’ester} \] \[ = 2 \, \text{moles} \times 132 \, \text{g/mol} \] \[ = 264 \, \text{g} \]
La masse théorique d’ester qui peut être produite est de 264 g.
3. Masse réelle d’ester obtenue
Le rendement de la réaction indique quelle proportion de la réaction théorique a été effectivement réalisée.
Formule :
- Masse réelle d’ester:
\[ = \text{Masse théorique d’ester} \times \text{Rendement de la réaction} \]
Données :
- Masse théorique d’ester : 264 g
- Rendement de la réaction : 78%
Calcul :
Calculons la masse réelle d’ester obtenue :
\[ \text{Masse réelle d’ester obtenue} = 264 \, \text{g} \times 0.78 \] \[ \text{Masse réelle d’ester obtenue} = 205.92 \, \text{g} \]
La masse réelle d’ester obtenue est de 205.92 g.
Synthèse d’un médicament
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