Exercice I. Le savon à l'ancienne (4 points)

Asie 2008 EXERCICE I. LE SAVON À L'ANCIENNE (4 points)
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1. Les alcalis.
1.1. Selon Bronsted, une base est une espèce capable de capter un proton
H+. 1.2.1. L'anion hydroxyde HO- confère aux alcalis leur propriété de base
dans l'eau. 1.2.2. L'eau H2O est l'acide conjugué de l'anion HO-. 2. Les corps gras, seconds réactifs de la fabrication du savon.
2.1. Le suif était le corps gras utilisé dans la fabrication du savon.
2.2.1. Trois groupes ester justifient l'appellation triester.
2.2.2. Glycérol
3. L'action de l'alcali sur les corps gras.
3.1. Cette réaction s'appelle une saponification.
3.2. L'avancement final d'une hydrolyse basique est égal à l'avancement
maximal. La transformation est totale. 3.3.1. anion octadécanoate : CH3 - (CH2)16 -
3.3.2. partie hydrophobe partie hydrophile 4. Préparation du savon au laboratoire.
4.1. Le chauffage permet par l'augmentation de température, d'accélérer la
réaction.
Le chauffage à reflux évite les pertes de matière et la dissipation de
vapeurs nocives dans le laboratoire.
4.2.1 ntriester ini = [pic]
ntriester ini = [pic] = 2,25(10-2 mol
[pic] = c.V
[pic] = 10,0(40,0(10-3 = 0,400 mol.
|4.2.2. |1 Triester + 3 (Na+(aq)+HO-(aq)) = 3 (CH3-(CH2)16-COO-(aq) +|
|équation chimique |Na+(aq)) + 1 Glycérol. |
|État du |Avanceme|Quantités de matière (mol) |
|système |nt (mol)| |
|État initial|x = 0 |2,25(10-2 |0,400 |0 |0 |
|En cours de |x |2,25(10-2 - x|0,400 - 3x |3x |x |
|transformati| | | | | |
|on | | | | | |
|État final |xmax |2,25(10-2 - |0,400 - |3xmax |xmax |
| | |xmax |3xmax | | |
Si le triester est le réactif limitant, il est totalement consommé soit
2,25(10-2 - xmax = 0, alors
xmax = 2,25(10-2 mol.
Si HO- est limitant, alors 0,400 - 3xmax = 0, soit xmax = 0,400/3 = 0,133
mol.
Le réactif limitant est celui qui conduit à la valeur de l'avancement
maximal la plus faible, il s'agit du triester.
4.2.3. 1 Triester + 3 (Na+ (aq) + HO- (aq)) = 3 (CH3-(CH2)16- COO-
(aq) + Na+(aq)) + 1 Glycérol.
msavon = nsavon .M(octadécanoate de sodium)
avec nsavon = 3xmax = ntriester ini
msavon = 3 ( [pic]( 306 = 20,6 g de savon
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CH2 -O-CO-(CH2)16-CH3
|
CH-O-CO-(CH2)16-CH3
|
CH2-O-CO-(CH2)16-CH3 CH2 -OH
|
CH-OH
|
CH2-OH C O O-