Saponification

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Exercices
Classe(s) : Tle ST2S | Thème(s) : Saponification

Exercice : Fabrication et propriétés d’un savon

Énoncé

La composition d’une savonnette montre la présence de nombreux ingrédients dont l’oléate de sodium (A). La fabrication d’oléate de sodium est très lente à température ambiante. Au laboratoire, pour l’effectuer, on réalise le montage suivant :

Phys_11_06_stdi

L’équation correspondant à cette réaction est :

Phys_11_Chem_04

1. Étude théorique

a) Compléter le schéma du montage.

b) Quel nom donne-t-on à la réaction ainsi écrite ? Est-elle totale ou partielle ?

c) L’oléine appartient à la famille des triglycérides. Qu’appelle-t-on triglycéride ?

d) Donner le nom de l’autre produit fabriqué repéré par la lettre (B) dans l’équation précédente. Quelle fonction organique est présente dans cette molécule ?

2. Étude quantitative

Le manipulateur a effectué la réaction évoquée en utilisant 8,8 g d’oléine.

Données : masses molaires : M (Oléine) = 884 g.mol−1 M (Oléate de sodium) = 304 g.mol−1

a) Montrer que la quantité de matière nO d’oléine utilisée est n= 0,010 mol.

b) En utilisant l’équation de la réaction, montrer que la quantité d’oléate de sodium fabriquée est nS = 0,030 mol.

c) Calculer la masse d’oléate de sodium obtenue.

3. Propriétés du savon fabriqué

L’oléate de sodium et plus généralement les ions carboxylate peuvent se représenter ainsi :

Le disque représente la partie hydrophile et le segment la partie hydrophobe.

Phys_11_07_stdi

a) Repérer clairement sa partie hydrophile et sa partie hydrophobe dans la formule chimique de l’oléate de sodium.

b) Certains de ces ions se retrouvent à la surface de l’eau. Parmi les schémas suivants, choisir le schéma correct en justifiant brièvement la réponse.

Phys_11_08a_stdi    Phys_11_08b_stdi

Corrigé

1) a) Le montage annoté est :

Phys_11_09_stdi

b) Il s’agit d’une saponification, elle est totale.

c) Un triglycéride est un triester du glycérol.

d) Le produit (B) est le glycérol. La fonction organique est la fonction alcool, le produit B est un trialcool.

2. a) La quantité de matière nO d’oléine se calcule par nO = mOléineM(Oléine) soit n= 8,8884 = 0,010 mol.

b) D’après l’équation de la réaction, on obtient trois fois plus d’oléate de sodium que d’oléine introduite, ainsi nS = 3. nO = 3 × 0,010 = 0,030 mol. La quantité de savon fabriquée est 0,030 mol.

c) La masse d’oléate de sodium est calculée en multipliant la quantité de savon fabriquée par la masse molaire du savon soit mS = nS.M(oléate de sodium) = 0,030 × 304 = 9,1 g. On a fabriqué une masse de 9,1 grammes de savon.

3. a) La chaîne hydrocarbonée C17H33 est sa partie hydrophobe alors que COO est sa partie hydrophile.

b) Le schéma correct est le schéma 1 car la tête hydrophile reste dans l’eau du bain alors que la chaîne hydrophobe fuit l’eau et se place dans l’air.