Neutralisation d’un acide gras
Comprendre la Neutralisation d’un acide gras
Dans la production de savons, la saponification consiste à neutraliser un acide gras par une base forte, généralement de la soude (NaOH). L’acide gras, ici représenté par l’acide palmitique (C₁₆H₃₂O₂), réagit avec l’hydroxyde de sodium selon l’équation :
C₁₆H₃₂O₂ + NaOH → C₁₆H₃₁O₂Na + H₂O
Cette réaction conduit à la formation du sel sodique de l’acide gras (le « savon ») et de l’eau.
Données
- Masse d’acide palmitique utilisée : 150,0 g
- Masse molaire de l’acide palmitique : 256 g/mol
- Solution de NaOH disponible : concentration de 2,0 mol/L
- On suppose que la réaction est quantitative.
Questions
1. Calcul de la quantité de matière :
Déterminer le nombre de moles d’acide palmitique présentes dans 150,0 g.
2. Volume de solution de NaOH nécessaire :
Calculer le nombre de moles de NaOH requis pour neutraliser complètement l’acide palmitique.
Déduire le volume (en L et en mL) de la solution de NaOH (2,0 mol/L) nécessaire pour la réaction.
3. Aspect industriel :
En considérant que la réaction est réalisée dans un réacteur continu, discuter brièvement de l’importance du contrôle précis du volume de réactif dans une installation industrielle (points à aborder : sécurité, rendement, qualité du produit).
Correction : Neutralisation d’un acide gras
1. Calcul de la quantité de matière d’acide palmitique}
Pour déterminer le nombre de moles d’acide palmitique présent dans 150,0 g, on utilise la relation entre masse, masse molaire et quantité de matière.
Formule :
\[ n = \frac{m}{M} \]
Données :
- Masse (m) = 150,0 g
- Masse molaire (M) = 256 g/mol
Calcul :
\[ n = \frac{150,0\ \text{g}}{256\ \text{g/mol}} \approx 0,586\ \text{mol} \]
Résultat :
On a environ 0,586 mole d’acide palmitique.
2. Calcul du volume de solution de NaOH nécessaire
La réaction de saponification est quantitative et la stœchiométrie indique que 1 mole d’acide palmitique réagit avec 1 mole de NaOH. Ainsi, le nombre de moles de NaOH à utiliser est égal à celui d’acide palmitique.
Formule :
\[ n(\text{NaOH}) = n(\text{acide palmitique}) \quad \text{et} \quad V = \frac{n}{C} \]
Données :
- n(acide palmitique) ≈ 0,586 mol
- Concentration de NaOH (C) = 2,0 mol/L
Calcul :
\[ V = \frac{0,586\ \text{mol}}{2,0\ \text{mol/L}} \] \[ V \approx 0,293\ \text{L} \]
En millilitres :
\[ 0,293\ \text{L} \times 1000 = 293\ \text{mL} \]
Résultat :
Il faut environ 0,293 L, soit 293 mL, de solution de NaOH.
3. Aspect industriel
Dans une installation industrielle, notamment dans un réacteur continu, le contrôle précis du volume de réactif est crucial pour plusieurs raisons :
-
Sécurité :
Un dosage inexact, par exemple un excès de NaOH, peut provoquer des réactions exothermiques incontrôlées ou des risques de corrosion sur l’équipement, mettant en danger le personnel et l’installation. -
Rendement :
Un contrôle précis permet d’optimiser l’utilisation des réactifs. Un excès ou une insuffisance en réactif peut entraîner une conversion incomplète ou une formation de sous-produits, réduisant ainsi le rendement global du processus. -
Qualité du produit :
Dans la fabrication du savon, la stœchiométrie exacte est essentielle pour obtenir un produit aux caractéristiques attendues (texture, efficacité, douceur). Un déséquilibre dans les réactifs peut modifier la composition chimique du savon, le rendant trop caustique ou affectant ses propriétés nettoyantes.
Conclusion :
Le contrôle rigoureux du volume des réactifs dans un procédé continu garantit non seulement la sécurité et l’efficacité du processus mais également la qualité du produit final, conditions indispensables pour une production industrielle optimale.
Neutralisation d’un acide gras
D’autres exercices de chimie industrielle:
0 commentaires