Tensioactifs. Bac
S Liban 2014
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L'ion
dodécylsulfate est schématisé ci-après.
Indiquer
la partie hydrophile et la partie hydrophobe de cet ion.
Les tensioactifs possèdent un groupe caractéristique hydrophile et une
longue chaîne carbonée hydrophobe.
La partie A est hydrophile ; la partie B est hydrophobe.
Représenter à l'aide
d'un schéma, la manière dont les tensioactifs se placent à la surface
de l'eau.
Lors de l'action d'un agent
tensio-actif il y a formation de micelles.
Le schéma
ci-dessous
représente une micelle de type " huile dans l'eau".
1 : huile
2 : partie hydrophile du tensioactif
3 : partie hydrophobe du tensio-actif
4 : eau.
En moyenne, la masse molaire des micelles de SDS dans l'eau est égale à 17 kg /mol.
Le nombre d'ions dodécylsulfate présents dans la micelle représentée ci-dessus correspond-il à la réalité ?
M(SDS) = 288 g/mol.
17 / 0,288 =59. Le schéma correspond imparfaitement à la réalité.
L'apparition
de micelles se produit au delà d'une certaine concentration massique en
tensioactif, appelée concentration micellaire critique ( CMC) exprimée
en g/L.
Déterminer la valeur manquante du tableau suivant.
C : concentration du SDS dans le mélange maintenu à température constante.
Une solution de SDS de concentration molaire CSDS = 0,040
mol/L est préparée à l'avance. On introduit dans un becher 75 mL d'eau
distillée et on ajoute un volume V de la solution de SDS.
V(mL)
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2,0
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5,0
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10,0
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15,0
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20,0
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25,0
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30,0
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35,0
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40,0
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50,0
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C (mmol/L)
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1,0
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2,5
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4,71
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6,67
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8,42
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10,0
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11,4
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12,7
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13,9
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16
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s( mS m-1)
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9,07
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21,8
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41,1
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55,5
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65,0
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72,0
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77,6
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82,7
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87,6
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96,0
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C = CSDS V / (75+V) = 0,040*5 / 80 = 2,5 10-3 mol/L = 2,5 mmol/L.
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La
courbe suivante tracée à partir des mesures expérimentales permet de
déterminer, par une méthode graphique, la concentration micellaire
critique.
Quelles sont les grandeurs représentées en abscisse et en ordonnée ? Préciser les unités.
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Justifier le fait que la valeur d la CMC peut être déduite de l'abscisse du point de rupture de pente.
La conductivité de la solution est proportionnelle à la concentration des ions en solution.
Pour de faible concentration en SDS, les ions présents sont l'ion sodium et l'ion dodécylsulfate.
Pour des concentrations plus importantes, les espèces ioniques sont
l'ion sodium et les micelles, de conductivité molaire ionique
inférieure à celle des ions dodécylsulfate.
On verse 0,30 g de SDS dans 200 mL d'eau distillée. La solution obtenue comporte-t-elle des micelles ?
La CMC déterminée graphiquement est de 6,8 10-3 mol/L soit 6,8 10-3*288 ~2 g/L.
Concentration massique du SDS : 0,30 / 0,200 = 1,5 g/L.
Cette valeur étant inférieure à la CMC, la solution ne comporte pas de micelles.
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