Saponification ; dosage d'oxydoréduction : bac ST2S Nlle Calédonie 2010

Aurélie 02/12/10

Saponification ; dosage d'oxydoréduction : bac ST2S Nlle Calédonie 2010

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Saponification.
Connu et utilisé avant l'ère chrétienne, le savon étatit à l'origine une mixture obtenue à partir de cendres et de suif ( graisse animale ). A la fin du XVII^e siècle, l'industrie marseillaise importait des matières premières de tout le bassin méditerranéen. Pour répondre à une demande croissante, on mit au point un procédé de fabrication qui employait des corps gras végétaux ( ou graisses végétales) à la place de corps gras animaux.
La cendre, provenant de matière végétale marine, contient de l'hydroxyde de sodium NaOH. celle, provenant de matière végétale terrestre, contient de l'hydroxyde de potassium KOH. Ces deux espèces chimiques sont des bases.
Donner la définition d'une base selon Brönsted.
Une base est une espèce, ion ou molécule, susceptible de gagner un proton H⁺.
Par dissolution des deux espèces chimiques NaOH et KOH dans l'eau, on obtient l'ion HO^-.
Donner le nom de cet ion et montrer qu'il se comporte comme une base.
L'ion hydroxyde peut gagner un proton selon : HO^-+ H⁺ = H₂O.
L'ion hydroxyde se comporte comme une base.
Le suif contient un triglycéride, corps gras noté A, obtenu à partir de l'acide octadécanoïque de formule semi-développée CH₃-(CH₂)₁₆-COOH et du glycérol ou propan-1, 2, 3-triol.
Expliquer pourquoi l'acide octadécanoïque est saturé.
Cet acide possède une chaîne carbonée comptant n =17 atomes de carbone. La chaîne est dite " saturée" si elle compte 2n+1 =17*2+1 =25 atomes d'hydrogène.
CH₃-(CH₂)₁₆ : 3 + 16*2 = 35 atomes d'hydrogène : l'acide octadécanoïque est donc saturé.
Expliquer le sufixe " triol dans l'appellation propan-1, 2, 3-triol.
"triol" signifie trois "ol " : le glycérol possède trois fonctions alcool.
Recopier et compléter l'équation de la réaction ci-dessous en indiquant la formule semi-développée du glycérol et en ajustant les nombres stoechiométriques.

A quelle famille chimique appartient la molécule organique A obtenue ?
A est un triglycéride.
A partir d'une réaction de saponification dont l'équation est donnée ci-dessous, on souhaite obtenir 92 g de savon, noté B, de masse molaire M_B =306 g/mol.
3(Na⁺ +HO^-) +A ---> 3 B +glycérol.
Montrer que la quantité de matière de savon obtenu est 0,30 mol.
Quantité de matière (mol) = masse (g) / masse molaire ( g/mol)
n = m / M_B = 92 / 306 =0,30 mol.
Déduire de l'équation de la réaction de saponification, la quantité de matière de corps gras utilisé.
Une mole de corps gras A donne 3 moles de savon B.
0,10 mole de corps gras A donne 0,30 mole de savon B.
Calculer la masse de A nécessaire pour réaliser cette saponification.
On donne M_A = 890 g/mol.
masse(g) = quantité de matière (mol) * masse molaire ( g/mol)
m = 0,10 *890 = 89 g.

Dosage d'oxydoréduction.
Une solution pharmaceutique contient du diiode I₂. Elle est utilisée comme antiseptique sur les plaies, les brûlures, les mycoses car le diiode est un oxydant qui agit en tuant les microorganismes par des réactions d'oxydoréduction. Cette solution commerciale de concentration c₀ est trop concentrée pour être directement dosée. Il convient de la diluer 10 fois.
On dose le diiode présent dans la solution diluée par des ions thiosulfate S₂O₃^2- contenus dans une solution de thiosulfate de sodium de concentration C(S₂O₃^2-) = 1,0 10^-2 mol/L.
L'équation de la réaction est la suivante :
I₂ +2S₂O₃^2-= 2I^- +S₄O₆^2-.
On dose un volume V(I₂) =10,0 mL. L'équivalence est obtenue pour un volume de solution de thiosulfate de sodium versé V_éq =13,0 mL.
Pour chaque question, indiquer si la proposition a), b), ou c) est exacte sachant qu'il n'y a qu'une seule bonne réponse par question.
Le réactif jouant le rôle d'oxydant dans la réaction de dosage est :
a) I₂. Vrai.
b) I^-;
c) S₄O₆^2-.
Analyse : I₂ + 2e^- = 2I^-. I₂ gagne des électrons, il joue le rôle d'oxydant.

Un oxydant est une espèce chimique capable de :
a) capter un proton H⁺.
b) capter un électron. Vrai.
c) céder un proton H⁺.

Le couple oxydant / réducteur mettant en jeu le diiode est :
a) I₂ / I^-. Vrai.
b) I^-/ I₂ .
c) I₂ / I^2-.
Analyse : I₂ + 2e^- = 2I^-. Le couple oxydant / réducteur est I₂ / I^-. On écrit l'oxydant le premier.
S₂O₃^2- subit une oxydation, ce qui correspond à :
a) une perte d'électrons. Vrai.
b) un gain d'électrons.
c) une réaction de dosage.
Analyse : 2S₂O₃^2- =S₄O₆^2- + 2e^- . S₂O₃^2- perd des électrons, il s'oxyde.

Pour prélever avec précision le volume V(I₂) =10,0 mL, on utilise :
a) une éprouvette graduée.
b) une pipette jaugée. Vrai.
c) une burette graduée.

Au cours du dosage la solution de thiosulfate est contenue dans :
a) un becher.
b) une pipette graduée.
c) une burette graduée. Vrai.

A l'équivalence du dosage, les réactifs sont introduits :
a) dans les proportions stoechiométriques. Vrai.
b) S₂O₃^2-en excès..
c) avec le même volume.

la relation liant les quantités de matière à l'équivalence du dosage est :
a) n(I₂) = ½n(S₂O₃^2-). Vrai.
b) n(I₂) = n(S₂O₃^2-).
c) ½ n(I₂) = n(S₂O₃^2-).
Analyse : I₂ +2S₂O₃^2-= 2I^- +S₄O₆^2-.
Une mole de diode réagit avec 2 moles de S₂O₃^2-.
n(I₂) de diiode réagit avec 2 n(I₂) moles de thiosulfate : 2 n(I₂) =n(S₂O₃^2-) ; n(I₂) = ½n(S₂O₃^2-).

La relation entre les concentrations et les volumes à l'équivalence étant :

La valeur de la concentration C(I₂) solution dosée de diiode est :
a) 1,3 10^-4 mol/L.
b) 6,5 10^-4 mol/L.
c) 6,5 10^-3 mol/L. Vrai.
Analyse : C(S₂O₃^2-) = 1,0 10^-2 mol/L ; V(I₂) =10,0 mL ; V_éq = 13 mL.
C(I₂) = ½C(S₂O₃^2-) V_éq / V(I₂) =0,5 *1,0 10^-2 *13 / 10 =6,5 10^-3 mol/L.

La concentration de la solution commerciale c₀ de diiode est :
a) 100 C(I₂).
b) C(I₂)/ 10.
c) 10 C(I₂). Vrai.

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