Les alcools

Exercices 1

1. On dispose d'un mélange de propan $-1-ol$ (noter $A$) et de pronan$-2-ol$ (noter $B$) dont la masse total est de $18.00\,g$

Écrire les formules semi-développées de ces deux alcools.

Préciser leur classe.

2. On procède à l'oxydation ménagée, en milieux acide, de ce mélange par une solution aqueuse de dichromate de potassium en excès.

On admet que A ne donne que l'acide $C$ ; $B$ donne $D$

2.1. Écrire les formule semi-développées de $C$ et $D$

les nommer.

2.2. Quels teste permettent de caractériser la fonction chimique de $D$ sans ambigüité ?

2.3. Écrire l'équation bilan de la réaction d'oxydoréduction de $A$ en $C$ sachant que l'un de couple oxydent/réducteur mise en jeu et  $Cr_{2}O_{7}^{-2}/Cr^{3+}$

3. On sépare $C$ et $D$ par un procéder convenable.

On dissout $C$ dans l'eau et on complète le volume a $100\,ml$

On prélève $10\,ml$ de la solution obtenu que l'on dose par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, a
 
1. $L^{-1}$ L'équivalence Acido-basique est obtenue quand on a versé $11.3\,mL$ de solution d'hydroxyde de sodium.

Déterminer la composition du mélange initial, par exemple, en calculant les masses de $A$ et $B.$

On admettra que les réactions d'oxydation de $A$ et de $B.$ Sont totales.

Massés atomiques molaires : $C$ : $12\,g\cdot mol^{-1}$ ; $H$ : $1\,g\cdot mol^{-1}$ ; $O$ : $16\,g\cdot mol^{-1}$
 
Exercice 2

1. Quelle est la formule générale d'un alcool dérivant d'un alcane à n atomes de carbones ?

2. L'analyse d'un alcool A indiqué les pourcentages en masses suivants : $C$ : $64.85\-%$ : $H\ :\ 13.51\%$

2.1. En déduire la formule brute de $A$ ; donner les formules semi-développées et les noms de tous les alcools isomères.

2.2. Est-il nécessaire, pour établir la formule brute de $A$, de connaître les deux pourcentages fournis ?

3. L'oxydation ménagée de $A$, par une solution acide de dichromate de potassium utilise en défaut, fournit un corps $B$ qui fait rosir le réactif de Schiff et qui forme un précipité jaune avec la $2.4-D.N.P.H$

Lorsqu'en fait passer les vapeurs de l'alcool $A$ sur de l'alumine $Al_{2}O_{3}$ à $300^{\circ}C$, on observe la formation d'un alcène ramifié $C.$

En déduire :

$-\ $Le Nom de l'alcool $A$ ;

$-\ $les noms et formules semi-développées du composé $B$ et de l'alcène $C.$

Masses atomiques molaires en $g\cdot mol^{-1}\ :\ M(H)=1$ ;

$M(C)=12$ ;

$M(O)=16$

Exercice 3

La masse $m=1.38\,g$ d'un monoalcool saturé $A$, est oxydé complètement par une solution de dichromate de potassium acidifiée en acide carboxylique $B.$

1. Quelle est la classe de cet alcool $A$ ? Justifier votre réponse

2. L'acide carboxylique formé précèdent est dilué avec de l'eau pure pour former une solution $S_{1}$ de volume $V=500\,mL$

 On prélève un volume $V_{\alpha}=10\,mL$ de $S_{1}$ et on dose avec une solution de soude de concentration $C_{b}=0.04\,mol/L$

l'équivalence est obtenue lorsqu'on a versé un volume $V_{b}=15\,mL$ de solution de soude.

2.1. Définir une oxydation ménagée.

2.2. Donner l'expression de la quantité d'acide de matière $n(B)$ d'acide qui serait formée dans le milieu réactionnel initial en fonction de $C_{b}$ et $V_{bE}$

2.3. En déduire le nombre de môle de $A$

2.4. Calculer la masse molaire de l'alcool $A.$
 
3. Écrire sa formule semi-développée et son nom

4. Écrire l'équation bilan de la réaction de $A$ en $B$

5. Quel volume minimal de solution de dichromate de concentration $C=1\,mol\cdot L^{-1}$ faut-il utiliser pour que $20\,g$ du composé $A$ soit totalement oxydé ?

Exercice 4

1. La combustion dans le dioxygène d'une môle d'un composé organique $A$, non cyclique, de
Formule $C_{x}H_{y}$, fournit $132\,g$ de dioxyde de carbone et $54\,g$ de vapeur d'eau.

1.1. Écrire l'équation de la réaction de combustion de $A.$

1.2. Déterminer $x$, $y$ puis montrer que la formule brute de A s'écrit $C_{3}H_{6}$

1.3. Donner la formules semi développée et le nom et de $A.$

2. L'hydratation en milieu acidifiée de $A$ conduit à deux composés organiques $X$ et $Y$

2.1. Écrire les équations des réactions correspondantes.

2.2. Nommer, puis préciser la classe des produits de l'hydratation.

3. L'oxydation ménagée en milieu acidifiée de $X$ de masse $m=1.8\,g$ dans $100\,mL$ d'une solution de dichromate de potassium $\left(2K^{+}\;,Cr_{2}O_{7}^{2-}\right)$ conduit à un composé organique $B$ qui agit avec la $2.4$
$D.N.P.H$ mais reste sans action avec la liqueur de Fehling.

3.1. Préciser la fonction chimique de $B.$

Écrire la formule semi-développée de $B$ et $X$, puis les nommer.

3.2. Écrire en formules brutes l'équation bilan de la réaction redox qui a lieu.

3.3. En déduire la concentration de la solution de dichromate de potassium sachant que tous les ions $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ ont réagi.

4. On fait agir le composé $y$ avec du sodium métallique.

Écrire l'équation de la réaction.

Exercice 5

1. Un alcène  $C_{n}H_{2n}$ a pour masse molaire $M=56\,g\cdot mol^{-1}$

1.1. Déterminer sa formule brute

1.2. Écrire les formules semi-développées possibles de cet alcène et les nommer.

2. L'hydratation, en présence d'acide sulfurique de cet alcène, conduit à la formation de deux alcools $A$ et $BN$, l'un de ces deux alcools est un alcool tertiaire.

2.1. Quel est le nom de l'alcène initial ? Présente-t-il l'isomérie $Z-E$ ?

2.2. Donner alors les formules semi-développées et les noms de ces deux alcools.

3. En réalité, un seul alcool $B$ est majoritairement obtenu.

On désire déterminer lequel.

On introduit dans un tube $0.05\,mol$ de cet alcool ; $0.05\,mol$ d'acide éthanoïque et $\,ml$ d'acide sulfurique.

3.1. Écrire l'équation-bilan de la réaction en utilisant une formule générale pour l'alcool.

Préciser les caractéristiques de cette réaction.

3.2. Après une journée, l'acide éthanoïque restant est isolé puis dosé par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration  $C=2\,mol\cdot L^{-1}$

Il faut verser un volume V= 23,8mL de soude pour atteindre l'équivalence.

$-\ $Quel est le pourcentage d'alcool estérifié ?

$-\ $Quel est lors la formule et le nom de cet alcool $B$ ?

On donne : $M(C)=12\,g\cdot mol^{-1}$ ; $M(H)=1\,g\cdot mol^{-1}$

Pour un mélange équimolaire d'acide éthanoïque-alcool, la limite d’estérification est environ : $67\%$ si l'alcool est primaire; $60\%$ si l'alcool est secondaire et moins de $10\%$ si l'alcool est tertiaire

4. Dans un autre tube à essais contenant un échantillon de l'alcool $A$, on introduit quelques cristaux de Sodium métal.

Écrire l'équation-bilan de la réaction qui se produit.

Exercice 6

Un alcool a pour formule brute générale  $C_{n}H_{2n+2}O$

On réalise l'oxydation ménagée de $1.48\,g$ de l'un des       isomères, de classe primaire, par une solution acidifiée de dichromate de potassium en excès.

Le produit $X$ de la réaction est intégralement recueilli dans une fiole jaugée.

On obtient ainsi une quantité de matière $n_{x}=0.02\,mol$ du produit $X$

1.1. Donner la fonction chimique du composé $X$
 
1.2. Montrer que l'alcool étudié contient $4$ atomes de carbone.

1.3. Écrire les formules semi développées possibles de l'alcool traité par la solution de dichromate de potassium.

1.4. Écrire les formules semi développées possibles et les noms des autres isomères de l'alcool.

Préciser leur classe.

2. La déshydratation des différents isomères notés $a$, $B$, $C$ et $DS$ en présence d'alumine $\left(Al_{2}O_{3}\right)$ à $350^{\circ}C$ a donné les résultats suivants : $\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline\text{Alcool }&A&B&C&D\\ \hline \text{Produit(s)}&E&F&F+G&E\\ \hline\end{array}$$

De plus une solution acidifiée de dichromate de potassium est sans action sur $A.$

2.1. Quelle est la fonction chimique d'un produit obtenu à la suite d'une déshydratation d'un alcool en présence de l'alumine à $350^{\circ}C$ ?
 
2.2.  Identifier les composés $A$, $B$, $C$, $D$, $E$, $F$ et $G$ en précisant leur formule semi développée et leur nom.

2.3. On réalise l'oxydation ménagée de $D$ par un excès de dichromate de potassium en milieu acide.

$D$ s'oxyde pour donner le composé $K$
 
Écrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction qui s'effectue entre $D$ et le dichromate de potassium

Exercice 7

1. Étude préliminaire

L'hydratation d'un alcène $D$ conduit à un produit oxygéné $A$, renfermant en masse $21.62%$ d'oxygène.

1.1. Quelle est la fonction chimique du produit $A$ ?

1.2. Déterminer sa formule brute.

1.3. Indiquer les différentes formules semi-développées possibles de $A$ ; les nommer.

On se propose d'identifier le composé $A$ par deux méthodes différentes.

2. Première méthode

Le produit $A$ est oxydé, en milieu acide par le dichromate de potassium.

Le composé $B$ obtenu réagit avec la $.4-$ dinitrophénylhydrazine mais est sans action sur le réactif de Schiff.

2.1.  En déduire, en la justifiant la formule semi-développé de $B$ et le nom de ce composé.

2.2.  Donner les formules semi-développées et les noms des composés $A$ et $D.$

2.3. Écrire l'équation-bilan de la réaction d'oxydation de $A$ par le dichromate de potassium.

3. Deuxième méthode

On introduit dans un tube $14.8\,g$ du produit $A$ et $0.2\,mol$ d'acide éthanoïque.

Le tube est scellé et chauffé.

3.1. Quelles sont les caractéristiques de la réaction qui se produit ?

3.2. Après plusieurs jours, l'acide restant est isolé puis dosé par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire $C=2\,mol\cdot L^{-1}$

Il faut utiliser un volume $V=40\,mL$ de cette solution pour atteindre l'équivalence.

3.2.1. Quelle est le pourcentage du composé $A$ estérifié ?

3.2.2. Quelle est le composé $A$ sachant que la limite d'estérification pour un mélange équimolaire acide éthanoïque-alcool, est environ  $67\%$ si l'alcool est primaire ; $60\%$ si l'alcool est secondaire ; et de $2$ à $\%$ si l'alcool est tertiaire.

Justifier la réponse

Exercice 8

On dispose de 3$3$flacons $F_{1}$, $F_{2}$ et $F_{3}$ ne portant pas des étiquettes.

Le flacon $F_{1}$ contient un alcool $A_{1}$, le $2^{\text{ème}}$ flacon contient un alcool $A_{2}$, alors que le eflacon contient un alcool $A_{3}$

Les trois alcools $A_{1}$, $A_{2}$ et $A_{3}$ possèdent la même formule brute et ont pour masse molaire moléculaire $M=74\,g\cdot mol^{-1}$
 
1. Montrer que la formule brute de trois alcools est $C_{4}H_{10}O$
 
2. Déterminer les formules semi-développées possibles correspondantes aux $4$ isomères possibles de l'alcool de formule brute $C_{4}H_{10}O$ en précisant à chaque fois le nom et la classe de l'alcool correspondant.
 
3. L'alcool $\left(A_{1}\right)$ subit l'oxydation ménagée par une solution de permanganate de potassium en milieu acide ; elle donne un composé $(C)$ qui donne un précipité jaune avec le  $D.N.P.H$ mais ne rosit pas le réactif de Schiff.

3.1. Identifier $\left(A_{1}\right)$

3.2. Écrire la formule semi-développée et donner le nom du composé $(C)$
 
4. L'alcool $\left(A_{2}\right)$ subit la même oxydation ménagée ; elle donne un composé $(D)$ qui donne un précipité jaune avec le $D.N.P.H$ et rosit le réactif de Schiff.

4.1. Quelles sont les formules semi-développées pouvant être attribuées à $\left(A_{2}\right)$
 
4.2. Sachant que $\left(A_{2}\right)$ est un alcool à chaine carbonée ramifiée.

Identifier l'alcool $\left(A_{2}\right)$
 
4.3. Écrire la formule semi-développée et donner le nom du composé $(D)$
 
5. L'alcool $\left(A_{3}\right)$ résiste à l'oxydation ménagée.

Identifier L'alcool $\left(A_{3}\right)$
 
On donne :

$M(C)=12\,g\cdot mol^{-1}$ ;

$M(H)=1\,g\cdot mol^{-1}$ ;

$M(O)=16\,g\cdot mol^{-1}$

Exercice 9

Afin d'identifier un alcool $A$ de formule brute  $C_{n}H_{2n+2}O$, on prélève deux échantillons de ce même alcool de masses respectives $m_{1}=3.7\,g$ et et on réalise les expériences suivantes.

1. Expérience $1$ : la combustion complète de l'échantillon de masse  $m_{1}=3.7\,g$ fournit $8.8\,g$ de dioxyde de carbone avec un dégagement de vapeur d'eau.
 
1.1. Écrire l'équation générale de la réaction de combustion.

1.2. Montrer que la masse molaire de l'alcool $A$ est de la forme $M(A)=18.5\,n$

1.3. En déduire alors la formule brute de $A.$
 
1.4. Donner la formule semi développée, le nom et la classe de tous les alcools isomères de $A.$

2. Expérience $2$ : L'oxydation ménagée de l'échantillon de masse $m_{2}=7.4\,g$ par une solution acidifiée de permanganate de potassium  $\left(KMnO_{4}\right)$ de concentration  $C=0.8\,mol\cdot L^{-1}$ fournit un composé $B$ qui réagit avec la $2.4$ $D.N.P.H$ mais ne rosit pas le réactif de Schiff.

2.1.  Identifier $A$ (on précisera sa formule semi développée, sa classe et son nom).
 
2.2. Préciser alors la formule semi développée et le nom de $B.$

2.3. Écrire en formules brutes l'équation bilan de la réaction redox qui a lieu

Exercice 10

1. L'alcène $R-CH=CH_{2}$est hydraté en milieu acide.

Quels sont les $2$ composés susceptibles d'être obtenu?

2. Pratiquement, on considère qu'un seul composé se forme.

Soit $A$ ce composé.

On fait réagir $20\,g$ de $A$ dans une solution de dichromate de potassium en milieu acide.

Le composé  obtenu, de masse molaire $M=58\,g\cdot mol^{-1}$, donne un précipité avec la $DNPH$ mais ne réduit pas la liqueur de Fehling.

En déduire la nature de $B$ et de $A$
 
Écrire leur formule semi-développée et donner leur nom.

3. Écrire l'équation de la réaction entre le composé $A$ et l'ion dichromate.

4. Quel volume minimal de solution de dichromate de concentration $C=1\,mol\cdot L^{-1}$ faut-il utiliser pour que la totalité du composé $A$ soit oxydé ?