Chimie Organique
1. **Énoncé du problème :**
Nous étudions la composition et les réactions d'un composé organique B obtenu par hydratation d'un alcène A, ainsi que d'un composé E avec une combustion complète.
---
### Exercice 1
1.1. **Fonction chimique de B :**
Le composé B contient 21,62% d'oxygène en masse. Cela suggère une fonction alcool ou cétone/aldéhyde. L'hydratation d'un alcène conduit généralement à un alcool.
1.2. **Formule brute de B :**
Soit la formule brute $C_xH_yO_z$ avec $z=1$ (un seul atome d'oxygène). Calculons la masse molaire en fonction de $x$ et $y$.
1.3. **Formules semi-développées possibles de B :**
Les alcools dérivés d'alcènes peuvent être des alcools primaires, secondaires ou tertiaires. Nommez-les selon leur structure.
---
2.1.1. **Composé C :**
Oxydation de B par dichromate en milieu acide donne un composé C qui réagit avec DNPH (indiquant une fonction carbonyle) mais pas avec Fehling (indiquant une cétone). Donc C est une cétone.
2.1.2. **Formules et noms de B et A :**
B est un alcool secondaire, A est l'alcène correspondant.
2.1.3. **Équation d'oxydation :**
$$\text{B (alcool secondaire)} + [O] \rightarrow \text{C (cétone)} + H_2O$$
---
2.2.1. **Transformation chimique :**
Réaction d'estérification entre B (alcool) et acide éthanoïque.
2.2.2. **Rendement de la réaction :**
Moles d'NaOH utilisées : $n = C \times V = 2 \times 0.04 = 0.08$ mol.
Moles d'acide initial : 0.2 mol.
Moles d'acide restant = 0.08 mol.
Moles d'acide réagi = 0.2 - 0.08 = 0.12 mol.
Rendement = $\frac{0.12}{0.2} = 0.6$ ou 60%.
2.2.3. **Formule semi-développée précise de B :**
D'après l'estérification et le rendement, B est un alcool secondaire avec une chaîne carbonée compatible.
---
### Exercice 2
1. **Formule brute de E :**
Donnée : $18.2\%$ d'oxygène.
Rapport $\frac{m_1}{m_2} = 2.0$ où $m_1$ est masse de $CO_2$ et $m_2$ masse d'eau.
Équation combustion :
$$C_xH_yO + O_2 \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O$$
Masse $CO_2 = 44x$, masse $H_2O = 18 \times \frac{y}{2} = 9y$.
Rapport donné :
$$\frac{44x}{9y} = 2 \Rightarrow 44x = 18y \Rightarrow y = \frac{44}{18} x = \frac{22}{9} x$$
Masse totale :
$$12x + y + 16 = 100\%$$
Substituer $y$ :
$$12x + \frac{22}{9}x + 16 = 100$$
$$\left(12 + \frac{22}{9}\right)x = 84$$
$$\frac{108 + 22}{9} x = 84 \Rightarrow \frac{130}{9} x = 84 \Rightarrow x = \frac{84 \times 9}{130} = 5.815$$
Arrondi $x=6$, alors $y = \frac{22}{9} \times 6 = 14.67 \approx 15$.
Formule brute approchée : $C_6H_{15}O$.
2.1. **Fonction chimique de E :**
Réagit avec sodium en dégageant $H_2$, donc fonction alcool.
2.2. **Formules semi-développées possibles de E :**
Alcools ramifiés à six carbones, par exemple 2-méthylpentanol, 3-méthylpentanol, etc.
3. **Carbone asymétrique :**
Présence d'un carbone lié à quatre substituants différents, donc alcool secondaire ou tertiaire ramifié.
4. **Oxydation ménagée :**
Oxydation de l'alcool en cétone ou aldéhyde (selon la fonction), produit F réagit avec DNPH (fonction carbonyle) mais pas avec Schiff (pas aldéhyde), donc cétone.
---
**Résumé :**
- B est un alcool secondaire.
- C est une cétone.
- A est un alcène.
- E est un alcool ramifié avec formule brute $C_6H_{15}O$.