Trois voies vers l'éthanol

Trois voies vers l'éthanol. On compare trois voies de synthèse de l'éthanol $\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}$ :

• voie A, hydratation de l'éthène (issu du pétrole) : $\mathrm{CH}{}_2=\mathrm{CH}{}_2+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}$ ;
• voie B, substitution du bromoéthane : $\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{Br}+\mathrm{NaOH}\to \mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}+\mathrm{NaBr}$ ;
• voie C, fermentation du glucose (issu de végétaux) : $\mathrm{C}{}_6\mathrm{H}{}_{12}\mathrm{O}{}_6\to 2\mathrm{C}{}_2\mathrm{H}{}_5\mathrm{OH}+2\mathrm{CO}{}_2$.

Masses molaires (en $\mathrm{g}\cdot \mathrm{mo}{\mathrm{l}}^{-1}$) : éthène $28,0$ ; eau $18,0$ ; éthanol $46,0$ ; bromoéthane $108,9$ ; hydroxyde de sodium $40,0$ ; bromure de sodium $102,9$ ; glucose $180$ ; dioxyde de carbone $44,0$.

• Calculer l'économie d'atomes de chacune des trois voies.
• On veut produire $1,0\mathrm{t}$ d'éthanol. Calculer la quantité d'éthanol correspondante.
• Pour la voie A, de rendement ${\eta }_A=0,95$ (valeur fictive), calculer la masse d'éthène à engager.
• Pour les voies B et C, supposées de rendement $1$, calculer la masse de sous-produit formée.
• Discuter le choix d'une voie selon les critères de la chimie verte : économie d'atomes, origine des réactifs, nature des sous-produits.