Matières

DE LA BETTERAVE SUCRIERE AU CARBURANT

Le sucre produit dans les feuilles de betteraves sucrières grâce à la photosynthèse s'accumule dans la racine sous forme de saccharose.
Le bioéthanol (éthanol issu de l’agriculture) peut notamment être obtenu par fermentation du sucre extrait des racines de betterave sucrière. Le bioéthanol peut être incorporé à l’essence utilisée par un grand nombre de moteurs de voiture.
Dans cet exercice, on s’intéresse au saccharose présent dans la betterave sucrière, à la production d’éthanol par fermentation du saccharose et à l’utilisation du bioéthanol dans les carburants.

Données

Economie betteravière en France pour la récolte 2009 :

• Rendement de la culture de betterave sucrière : 74,8 tonnes par hectare
• Pourcentage massique moyen de saccharose dans la betterave : 19,5 %

Surface agricole française cultivée : environ 10 millions d’hectares

Masse volumique de l’éthanol : $\rho =789\cdot {10}^{3}g\cdot m^{-3}$

Masses molaires moléculaires : M (éthanol) = 46,0 $g\cdot mo{l}^{-1}$ ; M (saccharose) = 342,0 $g\cdot mo{l}^{-1}$

Electronégativités comparées $\chi$ de quelques éléments : $$\chi (O)>\chi (C)$$ $$\chi (C)\approx \chi (H)$$

Données de spectroscopie infrarouge :

Formules topologiques de quelques sucres :

1. Étude de la structure du saccharose

Le saccharose est formé à partir du D-Glucose et du D-Fructose.

1.1. Écrire la formule développée de la forme linéaire du D-Glucose, puis identifier par un astérisque les atomes de carbone asymétriques.

Par réaction entre deux de ses groupes caractéristiques, la forme linéaire du D-Glucose peut se transformer en l’une ou l’autre de ses formes cycliques lors d’une réaction de cyclisation...