Sujet Bac Afrique Juin 2002

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I ) Synthèse d'un savon (5 points)

II ) ( points)

III ) ( points)

IV ) ( points)

IV ) ( points) (spe)

 

Afrique Juin 2002 - I ) Synthèse d'un savon :

 

 

Expérience

Lors d'une séance de travaux pratiques, Marie et Julien, élèves de terminale S, doivent préparer un savon par saponification d'une huile végétale.

 

Sur le protocole opératoire distribué aux élèves, on peut lire :

La synthèse du savon se déroule en 2 étapes.

1ère étape : dans un ballon, introduire m = 10,0 g d'huile d'olive, V = 20 mL d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration c = 7,5 mol.L-1 , V' =  10 mL d'éthanol (afin de favoriser le contact entre les réactifs) et quelques grains de pierre ponce (afin de régulariser l'ébullition).

 

Dans ces conditions, l'hydroxyde de sodium est en excès. Réaliser ensuite le montage suivant :

2ème étape : après 30 minutes de chauffage, le mélange réactionnel est homogène.Verser le mélange réactionnel dans une solution saturée de chlorure de sodium tout en agitant avec un agitateur de verre.

Filtrer ensuite sur entonnoir büchner le produit solide obtenu.

Sécher celui-ci, puis le peser.

 

 

Données:

Glycérol

CH2OH–CHOH–CH2OH

propan-1,2,3-triol

Acide oléique

CH3–(CH2)7–CH=CH–(CH2)7–COOH

que l'on pourra noter  R–COOH 

acide(Z) octodec-9-ène-oïque


 

Masses molaires en g.mol-1

Hydroxyde de sodium

40

Corps gras G

884

Savon

304


Masse de savon sec obtenue expérimentalement par Marie et Julien  :  m = 8,50 g.

Questions

Le compte-rendu que doivent rendre les élèves à l'issue de la séance de travaux pratiques comporte trois parties.

I ) A propos du protocole opératoire

1) Etude de la première étape

a) Quelles précautions particulières prendre lors de la manipulation de la solution d'hydroxyde de sodium ?

b) Pour mesurer les 10 mL d'éthanol est-il plus pertinent d'utiliser une pipette jaugée de 10 mL ou bien une éprouvette graduée de 10mL ? Justifier ce choix.

c) Pourquoi faut-il chauffer le mélange réactionnel ?

d) A quoi sert le réfrigérant ?

e) Comment se nomme le montage utilisé ?

 

2) Etude de la deuxième étape

a) Quel est le rôle de l'eau salée ?

b) Pourquoi filtrer sous vide le produit solide obtenu ?

II ) A propos de la réaction de saponification

L'huile d'olive est constituée de corps gras formés à partir du glycérol et de différents acides gras (acides : palmitique, stéarique, linoléique et oléique).

1) Ecrire la formule semi-développée du corps gras G, triester du glycérol et de l'acide oléique (cf. données).

 

2) Ecrire l'équation-bilan de la saponification de G par la soude.

 

3) La « molécule » de savon

a) Parmi les produits formés, reconnaître la « molécule » de savon et identifier ses zones hydrophobes et hydrophiles.

b) Le terme molécule utilisé ci-dessus pour le savon est-il judicieux?

III ) A propos des résultats expérimentaux

1) Le savon obtenu peut contenir des traces de soude caustique. Quel type de réaction chimique est alors susceptible de se produire si on le met au contact des lipides de la peau ?

 

2) On suppose que l'huile d'olive ne renferme que le corps gras G formé à partir du glycérol et de l'acide oléique.

a) Vérifier que l'hydroxyde de sodium était bien en excès par rapport à G.

b) On rappelle que le rendement d'une réaction est le quotient de la masse de produit obtenu par la masse de produit que l'on obtiendrait si la réaction était totale.

Calculer le rendement de la réaction de saponification.

 

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Afrique Juin 2002 - II ) :

 

 

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Afrique Juin 2002 - III ) :

 

 

 

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Afrique Juin 2002 - IV ) :

 

 

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Afrique Juin 2002 - IV ) :(spe)

 

 

 

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