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Fiche de physique






I. Saponification

L'hydrolyse basique d'un ester (saponification) est l'action des ions hydroxyde HO- sur un ester. Il se forme un ion carboxylate R-COO- et un alcool R'-OH.

Les ions hydroxyde sont apportés par une base forte telle que la soude (Na+ + HO-) ou la potasse (K+ + HO-).
La saponification est une réaction assez rapide et totale (r = 1).
Remarque: A chaud, la réaction de saponification est une réaction rapide.

Le bilan de cette réaction est:
Hydrolyse basique d'un ester, le cas des savons : image 5


II. Cas des corps gras et savons

1) Définition des corps gras:

*Les corps gras sont essentiellement constitués de triglycérides c'est-à-dire qu'ils contiennent dans la même molécule trois fonctions ester.
*Les acides gras sont des acides carboxyliques dont la chaîne carbonée, non ramifiée, a un nombre pair d'atomes de carbone (4 à 22).

Les corps gras sont des triesters (RCOO)-CH2-CH(RCOO)-CH2-(RCOO) du glycérol (propan-1,2,3-triol) CH2OH-CHOH-CH2OH et d'acides gras.

Hydrolyse basique d'un ester, le cas des savons : image 1

Leur hydrolyse basique à chaud permet de récupérer le triol (glycérol) et le savon.

Hydrolyse basique d'un ester, le cas des savons : image 2
Un savon est un mélange de carboxylates R-COO- + M+, dérivés d'acides gras; M+ est Na+ ou K+ (suivant l'utilisation de soude ou de potasse). Après précipitation adéquate, un solide de formule RCOONa ou RCOOK forme le savon (on effectue un relargage).

2) Propriétés des corps gras:

*Propriétés de l'ion carboxylate:
Dans un savon, l'ion carboxylate RCOO- possède une tête chargée négativement (le groupe "-COO-") qui peut établir des liaisons hydrogène avec l'eau. Cette partie ayant beaucoup d'affinité pour les molécules d'eau, on dit qu'elle est hydrophile.
La longue chaîne carbonée R- est, en revanche, une partie hydrophobe non attirée par l'eau mais par les corps gras: elle est lipophile.
Hydrolyse basique d'un ester, le cas des savons : image 3

*Mode d'action d'un savon:
Les caractères hydrophobe de -R et hydrophile de -COO- font que, dans l'eau, les ions carboxylate s'organisent en micelles (la tête hydrophile de l'ion carboxylate s'oriente vers la phase aqueuse tandis que la queue hydrophobe s'oriente vers la phase lipophile. Les micelles piègent donc les graisses qui sont ensuite entraînées par l'eau).
Ces micelles s'entourent d'ions sodium qui se repoussent par des forces électrostatiques, assurant la dispersion des particules graisseuses.
Dans de l'eau savonneuse, ces micelles englobent les salissures grasses qui sont éliminées au rinçage: les savons en solution aqueuse ont des propriétés détergentes.
Hydrolyse basique d'un ester, le cas des savons : image 4

*Influence du solvant:
Pour agir, un savon a besoin de se solubiliser. La solubilisation RCOONa = RCOO- + Na+ est défavorisée dans une eau acide. En effet un ion carboxylate est une base qui peut donner R-COOH.
Elle est également défavorisée dans de l'eau froide salée (par du chlorure de sodium): on déplace l'équilibre R-COONa = R-COO- + Na+ dans le sens de la formation du carboxylate de sodium R-COONa. Cette opération est appelée relargage et permet la récupération du savon.
Un savon est donc soluble dans l'eau pure et très peu soluble dans l'eau salée (comme dans l'eau dure où la précipitation est renforcée avec les ions Ca2+ ou Mg2+).




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