Cet exercice est à
rechercher et résoudre en environ ¾ d’heure efficace après avoir revu les
notions de chimie organique et les notions sur les acides /bases
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jusqu’au mercredi 24avril
I- Les savons peuvent être obtenus par saponification des corps gras.
1. Qu’est-ce qu’une réaction de saponification d’un ester ? Quelle(s) caractéristique(s) la différencie(nt) de la réaction d’hydrolyse d’un ester ?
2. Qu’est-ce qu’un corps gras ? donner la formule générale d’un corps gras.
3. Écrire l’équation-bilan de la réaction de saponification d’un corps gras.
2- “On dit” que l’on ne peut pas utiliser un savon pour laver en milieu acide.
En supposant que le savon contient essentiellement de l’oléate de sodium et en utilisant une échelle de pKa indiquer quelle est la réaction prépondérante qui se produit entre une solution de ce savon et une solution d’acide fort.
Indiquer ce que l’on va observer, qui explique que l’on ne puisse pas utiliser un savon pour laver en milieu acide.
3- Sur une étiquette de produit de lessive, “on lit” qu’il faut utiliser davantage de produit lorsque l’eau est dure, c’est-à-dire quand l’eau contient des ions calcium ou magnésium en grande quantité. Cette question a pour but de justifier cette indication.
1. a) Donner la formule du corps gras à partir duquel on peut préparer un savon constitué d’oléate de sodium.
b) Quelle masse de corps gras doit-on utiliser pour obtenir 100 g d’oléate de sodium ?
2. Pour effectuer une lessive, on utilise 25 L d’eau de dureté 20° hydrotimétrique français (dureté due uniquement aux ions Ca2+) et 100g d’oléate de sodium. Indiquer, en utilisant le tableau des données, quel est le phénomène que l’on va observer lorsque l’on met le savon en solution dans cette eau.
3. Écrire l’équation-bilan de la réaction qui traduit le phénomène observé.
4. Calculer la masse de savon qui va rester disponible pour effectuer la lessive prévue.
En déduire l’utilité de l’indication du fabricant.
· Données
· Dans l’eau, les acides gras sont considérés comme pratiquement insolubles dans les conditions de l’expérience.
· pKa du couple acide oléique/ion oléate : 4,8.
· pKa du couple H3O+/H2O : 0.
· pKa du couple H2O/OH- : 14.
· Formule de l’acide oléique : C17H33COOH.
· Masse molaire de l’acide oléique : 282 g/mol.
· Le tableau ci-dessous indique à l’aide d’une case grisée la formation d’un précipité lorsque les deux ions concernés sont mis en présence au cours d’une réaction.
|
Ions |
Oléate |
éthanoate |
Palmitate |
|
Calcium |
X |
|
X |
|
Sodium |
|
|
|
|
Magnésium |
X |
|
X |
· Définition du degré hydrotimétrique français : un degré hydrotimétrique français correspond à la présence de 0,1 mol d’ions Ca2+ ou Mg2+ dans 1 m3 d’eau.
· M Ca = 40 g/mol ; M Na = 23 g/mol ; M O = 16 g/mol ;
M C = 12 g/mol ; M H = 1 g/mol