Acétate d'éthyle

Acétate d’éthyle
Représentations plane et 3D de l’acétate d’éthyle.
Identification
Nom UICPA	acétate d’éthyle
Synonymes	acétate éthylique éthanoate d’éthyle éther acétique
N^o CAS	141-78-6
N^o ECHA	100.005.001
N^o CE	205-500-4
N^o RTECS	AH5425000
PubChem	8857
ChEBI	27750
N^o E	E1504
FEMA	2414
SMILES	CCOC(=O)C PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/C4H8O2/c1-3-6-4(2)5/h3H2,1-2H3 InChIKey : XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N
Apparence	liquide incolore, d’odeur fruitée[1]
Propriétés chimiques
Formule	C4H8O2  [Isomères]
Masse molaire[4]	88,105 1 ± 0,004 4 g/mol C 54,53 %, H 9,15 %, O 36,32 %,
pKa	25^[réf. souhaitée]
Moment dipolaire	1,78 ± 0,09 D[2]
Diamètre moléculaire	0,539 nm[3]
Propriétés physiques
T° fusion	−83,6 °C (189,55 K)[5]
T° ébullition	77,1 °C (350,25 K)[5]
Solubilité	87 g L^−1 (eau, 20 °C)[1], bonne dans l’acétone, les alcools et l’éther
Paramètre de solubilité δ	18,6 MPa^1/2 (25 °C)[6]
Masse volumique	0,902 g cm^−3 (à 20°C)[7] équation[8] : ${\displaystyle \rho =0.8996/0.25856^{(1+(1-T/523.3)^{0.278})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m^-3 et température en kelvins, de 189,60 à 523,3 K. Valeurs calculées : 0,89363 g·cm^-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m^-3) ρ (g·cm^-3) 189,60 −83,55 11,478 1,01128 211,85 −61,3 11,22055 0,9886 222,97 −50,18 11,08916 0,97702 234,09 −39,06 10,95581 0,96527 245,22 −27,93 10,82038 0,95334 256,34 −16,81 10,68272 0,94121 267,46 −5,69 10,5427 0,92887 278,59 5,44 10,40013 0,91631 289,71 16,56 10,25482 0,90351 300,83 27,68 10,10657 0,89045 311,96 38,81 9,95513 0,87711 323,08 49,93 9,80022 0,86346 334,2 61,05 9,64152 0,84948 345,33 72,18 9,47868 0,83513 356,45 83,3 9,31125 0,82038 T (K) T (°C) ρ (kmol·m^-3) ρ (g·cm^-3) 367,57 94,42 9,13874 0,80518 378,7 105,55 8,96054 0,78948 389,82 116,67 8,77593 0,77321 400,94 127,79 8,58402 0,7563 412,07 138,92 8,38369 0,73865 423,19 150,04 8,17354 0,72014 434,31 161,16 7,95173 0,70059 445,44 172,29 7,71578 0,67981 456,56 183,41 7,46226 0,65747 467,68 194,53 7,18609 0,63314 478,81 205,66 6,87932 0,60611 489,93 216,78 6,52815 0,57517 501,05 227,9 6,10459 0,53785 512,18 239,03 5,53174 0,48738 523,3 250,15 3,479 0,30652
T° d'auto-inflammation	427 °C[9]
Point d’éclair	−4,4 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air	2,2–11,5 %vol[9]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 10 kPa[9] équation[8] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(66.824+{\frac {-6227.6}{T}}+(-6.41)\times ln(T)+(1.7914E-17)\times T^{6})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 189,6 à 523,3 K. Valeurs calculées : 12 425,62 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 189,6 −83,55 1,4318 211,85 −61,3 22,15 222,97 −50,18 69,19 234,09 −39,06 191,09 245,22 −27,93 474,78 256,34 −16,81 1 076,74 267,46 −5,69 2 255,76 278,59 5,44 4 409,63 289,71 16,56 8 111,92 300,83 27,68 14 144,6 311,96 38,81 23 522,7 323,08 49,93 37 508,13 334,2 61,05 57 611,7 345,33 72,18 85 584,02 356,45 83,3 123 397,53 T (K) T (°C) P (Pa) 367,57 94,42 173 223,54 378,7 105,55 237 408,78 389,82 116,67 318 456,29 400,94 127,79 419 015,75 412,07 138,92 541 887,81 423,19 150,04 690 046,76 434,31 161,16 866 685,57 445,44 172,29 1 075 287,37 456,56 183,41 1 319 727,44 467,68 194,53 1 604 411,05 478,81 205,66 1 934 453,53 489,93 216,78 2 315 911,59 501,05 227,9 2 756 078,25 512,18 239,03 3 263 858,5 523,3 250,15 3 850 200
Viscosité dynamique	0,421 mPa·s à 25 °C[10] équation[10] : ${\displaystyle \eta =10^{(-4.74308+{\frac {659.9798103}{T}}+(0.01145)\times T+(-1.41899E-5)\times T^{2})}}$ Viscosité en mPa·s et température en kelvins, de 293,15 à 343,15 K. Valeurs calculées : 0,42 mPa·s à 25 °C. T (K) T (°C) ${\displaystyle \eta }$ (mPa·s) 293,15 20 0,442 296,483 23,333 0,427 298,15 25 0,42 299,817 26,667 0,413 301,483 28,333 0,406 303,15 30 0,399 304,817 31,667 0,392 306,483 33,333 0,386 308,15 35 0,38 309,817 36,667 0,374 311,483 38,333 0,368 313,15 40 0,362 314,817 41,667 0,356 316,483 43,333 0,351 318,15 45 0,345 T (K) T (°C) ${\displaystyle \eta }$ (mPa·s) 319,817 46,667 0,34 321,483 48,333 0,334 323,15 50 0,329 324,817 51,667 0,324 326,483 53,333 0,319 328,15 55 0,314 329,817 56,667 0,31 331,483 58,333 0,305 333,15 60 0,3 334,817 61,667 0,296 336,483 63,333 0,291 338,15 65 0,287 339,817 66,667 0,283 341,483 68,333 0,279 343,15 70 0,274
Point critique	250,15 °C, 3,88 MPa, 0,286 l mol^−1[11]
Thermochimie
Cp	équation[8] : ${\displaystyle C_{P}=(226230)+(-624.80)\times T+(1.4720)\times T^{2}}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 189,6 à 350,21 K. Valeurs calculées : 170,797 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 189,6 −83,55 195 620 2 220 200 −73,15 160 150 1 818 205 −68,15 160 007 1 816 211 −62,15 159 932 1 815 216 −57,15 159 951 1 815 221 −52,15 160 043 1 817 227 −46,15 160 251 1 819 232 −41,15 160 505 1 822 237 −36,15 160 833 1 825 243 −30,15 161 324 1 831 248 −25,15 161 813 1 837 253 −20,15 162 377 1 843 259 −14,15 163 150 1 852 264 −9,15 163 875 1 860 269 −4,15 164 674 1 869 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 275 1,85 165 730 1 881 280 6,85 166 691 1 892 285 11,85 167 725 1 904 291 17,85 169 064 1 919 296 22,85 170 260 1 932 302 28,85 171 793 1 950 307 33,85 173 151 1 965 312 38,85 174 583 1 982 318 44,85 176 398 2 002 323 49,85 177 992 2 020 328 54,85 179 659 2 039 334 60,85 181 757 2 063 339 65,85 183 587 2 084 344 70,85 185 489 2 105 350,21 77,06 187 960 2 133 équation[12] : ${\displaystyle C_{P}=(69.848)+(8.2338E-2)\times T+(3.7159E-4)\times T^{2}+(-4.1129E-7)\times T^{3}+(1.2369E-10)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 117,506 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 98 087 1 113 286 12,85 114 997 1 305 330 56,85 124 172 1 409 373 99,85 133 309 1 513 416 142,85 142 502 1 617 460 186,85 151 857 1 724 503 229,85 160 855 1 826 546 272,85 169 628 1 925 590 316,85 178 296 2 024 633 359,85 186 401 2 116 676 402,85 194 092 2 203 720 446,85 201 491 2 287 763 489,85 208 228 2 363 806 532,85 214 457 2 434 850 576,85 220 293 2 500 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 225 469 2 559 936 662,85 230 134 2 612 980 706,85 234 399 2 660 1 023 749,85 238 101 2 702 1 066 792,85 241 382 2 740 1 110 836,85 244 356 2 773 1 153 879,85 246 951 2 803 1 196 922,85 249 308 2 830 1 240 966,85 251 558 2 855 1 283 1 009,85 253 693 2 879 1 326 1 052,85 255 866 2 904 1 370 1 096,85 258 246 2 931 1 413 1 139,85 260 849 2 961 1 456 1 182,85 263 859 2 995 1 500 1 226,85 267 509 3 036
PCS	2 238,1 kJ mol^−1[13] (liquide)
Propriétés électroniques
1^re énergie d'ionisation	10,01 ± 0,05 eV (gaz)[14]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{25}}$ 1,3698[3]
Précautions
SGH[15]
Danger H225, H319, H336 et EUH066 H225 : Liquide et vapeurs très inflammables H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges EUH066 : L'exposition répétée peut provoquer dessèchement ou gerçures de la peau
SIMDUT[1]
B2, B2 : Liquide inflammable point d'éclair = −4,4 °C coupelle fermée (méthode Tag). Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
3 1 0
Transport
33    1173    Code Kemler : 33 : matière liquide très inflammable (point d'éclair inférieur à 23 °C) Numéro ONU : 1173 : ACÉTATE D’ÉTHYLE Classe : 3 Étiquette : 3 : Liquides inflammables
Écotoxicologie
DL50	5,62 g kg^−1 (rats, oral)[5] 5,62 g kg^−1 (rats, oral)[5] 4,1 g kg^−1 (souris, oral)[5]
CL50	200 g m^−3 (rats, inhalation)[5]
LogP	0,73[9]
Seuil de l’odorat	bas : 6,4 ppm haut : 50 ppm[16]
Composés apparentés
Isomère(s)	acide butanoïque, 3-hydroxybutanone
Autres composés	CH3COOH, acétoacétate d'éthyle
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'acétate d'éthyle, aussi appelé éthanoate d'éthyle, est un liquide organique, à l'odeur caractéristique fruitée. C'est un ester utilisé principalement comme solvant. On le trouve, à l'état naturel, en faibles quantités dans le rhum et dans les raisins endommagés par la grêle^[réf. nécessaire].

Propriétés chimiques

Généralités

L'acétate d'éthyle est un solvant de polarité moyenne, peu toxique[17] et non hygroscopique, qui possède une grande volatilité. C'est un accepteur faible en raison de liaisons hydrogène. Il peut dissoudre jusqu'à 3 % d'eau et possède une solubilité dans l'eau de 8 % à température normale. Cette solubilité augmente avec la température. Il est instable au contact de bases et d'acides forts en présence desquels il est hydrolysé en acide acétique et éthanol.

Il est rarement utilisé comme solvant pour une réaction chimique en raison de sa réactivité avec les bases et les acides.

Tautomérie

Comme tous les composés comportant un carbonyle, l'acétate d'éthyle présente une mobilité du proton (H^+) situé sur le carbone voisin du carbonyle, mais celle-ci est bien plus faible que dans le cas des aldéhydes ou des cétones. Aussi la forme énolique est-elle indétectable.

Cependant, en présence d'une base très forte comme l'ion éthanolate, l'énolate (base conjuguée de l'énol) existe à l'équilibre et donne lieu à la condensation de Claisen : 2 CH₃-CO-O-C₂H₅ → CH₃-CO-CH₂-CO-O-C₂H₅ + C₂H₅-OH.

Le composé obtenu est l'acétoacétate d'éthyle.

Saponification

La réaction de saponification de l’acétate d’éthyle est une réaction dont la vitesse suit une loi du deuxième ordre : CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH.

L’addition d’un des constituants engendre un déplacement d’équilibre dans le sens qui correspond à la disparition de ce constituant (loi de Le Chatelier). Ainsi, l'utilisation d'une solution concentrée de soude NaOH permet une hydrolyse complète de l'acétate d'éthyle.

Aigreur des vins

L'acétate d'éthyle est présent dans le vin. La piqûre acétique ne doit pas être attribuée à l'acide acétique mais à la présence d’un excès d’acétate d’éthyle. Cet ester est formé par les levures et surtout par les bactéries acétiques, dans des proportions très variables qui dépendent des espèces et des conditions de milieu et de température. L’addition d’acide acétique au vin ne reproduit pas vraiment l’acescence, bien qu’à dose suffisante il donne une odeur et surtout un goût aigre notamment recherché pour produire du vinaigre.

Utilisations

L'acétate d'éthyle est employé dans les domaines suivants :

• solvant pour enlever le vernis à ongles (appelé dissolvant) ;
• solvant pour colles dangereux à inhaler car il entraîne une sensation d'enivrement qui peut endommager le cerveau^[réf. nécessaire] ;
• solvant de la nitrocellulose ;
• produit pour décaféiner les grains de café et les feuilles de thé ;
• solvant pour chromatographie en mélange avec un solvant non polaire comme l'hexane ;
• solvant pour extractions (antibiotiques) ;
• parfums et essences à odeurs fruitées (en raison de sa grande vitesse d'évaporation laissant la trace du parfum sur la peau) ;
• composant d'arôme fruité (fraise) ;
• agent de saveur pour pâtisserie, crèmes glacées et gâteaux, limonade ;
• accélérateur de prise pour peintures et vernis ;
• entomologie : conservation des insectes.

Synthèse

L'acétate d'éthyle.

L'acétate d'éthyle est synthétisé par la réaction d'estérification de Fischer entre l'acide acétique et l'éthanol. Un acide, tel l'acide sulfurique, catalyse la réaction. CH₃CH₂OH + CH₃COOH → CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O.

Étant donné que cette réaction est réversible et engendre un équilibre chimique, le rendement est faible à moins que l'eau soit éliminée. En laboratoire, l'acétate d'éthyle peut être séparé de l'eau en utilisant un appareil de Dean Stark.

Commerce

En 2014, la France est nette importatrice d'acétate d'éthyle, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de 900 €[18].

Notes et références

1. « Acétate d'éthyle » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009.
2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2 736 (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50.
3. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1).
4. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
5. (en) ChemIDplus, « Ethyl acetate - RN: 141-78-6 », sur chem.sis.nlm.nih.gov, U.S. National Library of Medicine (consulté le 23 juillet 2008).
6. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 0387690026, lire en ligne), p. 294.
7. (en) J. G. Speight et Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill, 2005, 16^e éd., 1 623 (ISBN 0-07-143220-5), p. 2.289.
8. (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2 400 (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50.
9. ACETATE D'ETHYLE, Fiches internationales de sécurité chimique .
10. (en) Hiannie Djojoputro et Suryadi Ismadji, « Density and Viscosity Correlation for Several Common Fragrance and Flavor Esters », Journal of Chemical & Engineering Data, vol. 50, n^o 2,‎ 2005, p. 727-731 (DOI 10.1021/je050001c).
11. (en) Claudio A. Faúndez et José O. Valderrama, « Activity Coefficient Models to Describe Vapor-Liquid Equilibrium in Ternary Hydro-Alcoholic Solutions », Chinese Journal of Chemical Engineering, vol. 17, n^o 2,‎ avril 2009, p. 259-267 (DOI 10.1016/S1004-9541(08)60203-7).
12. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996 (ISBN 0-88415-857-8).
13. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press, 18 juin 2002, 83^e éd., 2664 p. (ISBN 0849304830, présentation en ligne), p. 5-89.
14. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2 736 (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205.
15. Numéro index 607-022-00-5 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
16. « Ethyl acetate », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009).
17. Document de l'INRS, 2011.
18. « Indicateur des échanges import/export », sur Direction générale des douanes. Indiquer NC8=29153100 (consulté le 7 août 2015).

Voir aussi

Articles connexes

• Solvant

Liens externes

• Acétate d'éthyle, CSST
• (en) Material safety data (MSDS) for ethyl acetate
• (en) National Pollutant Inventory - Ethyl acetate fact sheet
• (en) Ethyl Acetate: Molecule of the Month
• (en) Purpose of Using Concentrated Sulfuric Acid in Esterification for Catalysis

Bibliographie

• Hans Breuer, Atlas de la chimie, Le Livre de poche, Encyclopédies d'aujourd'hui, 2000 (ISBN 978-2-253-13022-2)