Fabrication et propriétés d’un savon

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Synthétiser des molécules et fabriquer de nouveaux matériaux

La fabrication du savon est l’une des plus anciennes utilisations des corps gras. Jusqu’au milieu du xxe siècle, elle se réalisait dans des chaudrons, en milieu aqueux. L’opération était longue et fastidieuse. En travaux pratiques, on la réalise plus rapidement, en solution alcoolique, selon les mêmes étapes.

Étape 1. On chauffe pendant trente minutes un mélange de :

  •   d’huile de soja (essentiellement constituée d’oléine) ;
  •   d’hydroxyde de sodium (soude) ;
  •  2 mL d’éthanol ;
  •  quelques grains de pierre ponce.

Étape 2. On laisse refroidir le mélange quelques minutes puis on le transvase dans un bécher contenant une solution aqueuse concentrée de chlorure de sodium.

Étape 3. Le précipité obtenu est filtré, rincé à l’eau salée, séché puis pesé. La masse expérimentale obtenue est .

Données.

  •  Formule de l’oléine :

Réactif

oléine

hydroxyde de sodium (soude)

savon

Solubilité dans l’eau

insoluble

soluble

soluble

Solubilité dans l’éthanol

soluble

soluble

 

Solubilité dans l’eau salée

insoluble

soluble

peu soluble

Masse molaire moléculaire

884

40

304

1. À propos du mode opératoire

a. Préciser le nom de l’opération réalisée aux étapes 1 et 3.

b. Justifier, en vous aidant du tableau des solubilités, l’emploi de l’eau salée dans l’étape 2.

c. Nommer les éléments (a), (b) et (c), du montage utilisé dans l’étape 1.

Quel est le rôle de l’élément (a) ?

d. Quel est le rôle de la pierre ponce ?

e. Pourquoi opère-t-on à chaud ?

2. Étude quantitative

a. Écrire l’équation de la réaction modélisant la transformation qui a lieu dans l’étape 1 en utilisant les formules semi-développées. Nommer les produits obtenus (produits 1 et 2).

b. Compléter le tableau d’avancement ci-après.

En déduire le réactif limitant.

 

Oléine

Soude

Produit 1

Produit 2

Quantité de matière dans l’état initial (en mol)

       

Quantité de matière en cours de transformation (en mol)

       

Quantité de matière dans l’état final (en mol)

       

c. Définir puis calculer le rendement de cette transformation.