corrigé – Sujet brevet – Le savon de Marseille

Fabriqué à partir d’un corps gras (beurre, huile, suif…) et de soude, le savon possède des propriétés propices au lavage et à l’hygiène corporelle.

Fabriqué à partir d’un corps gras (beurre, huile, suif…) et de soude, le savon possède des propriétés propices au lavage et à l’hygiène corporelle.

1- La fabrication du savon de Marseille

1.1 La réaction entre l’huile d’olive et la soude est une étape de fabrication du savon de Marseille. L’équation de la réaction chimique est :

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1.1.1. Indiquer la nature des entités chimiques de formules C18H33O2et C3H8O3 en choisissant parmi les termes : atome, molécule, ion.

réponse

C18H33O2est un ion (reconnaissable à sa charge négative) et C3H8O3est une molécule (car elle contient plusieurs atomes)

remarque : dans cette question, on ne vous demandait pas de quoi étaient constituées les espèces chimiques mais juste de dire s’il s’agissait d’un ion, d’un atome ou d’une molécule.

1.1.2. Donner le nom et le nombre de chaque atome présent dans la formule chimique C57H104O6 du constituant majoritaire de l’huile d’olive.

réponse

La molécule est constituée de 57 atomes de carbone, de 104 atomes d’hydrogène et de 6 atomes d’oxygène.

Beaucoup ont écrit “la formule chimique est composée de…” : en fait, c’est la molécule qui est composée d’atomes. Il aurait plutôt fallu écrire ” la formule chimique indique qu’il y a 57 atomes de carbone, 104…. dans cette molécule”

1.2. Le document 1 présente l’étiquette d’une bouteille de solution d’hydroxyde de sodium (soude)..

1.2.1. La solution d’hydroxyde de sodium est très basique. Parmi les propositions A, B et C, indiquer celle correspondant à la valeur de son pH. (A : pH >7 ; B : pH = 7 et C : pH<7)

réponse

Si la solution est basique, alors le pH est supérieur à 7.

Leçon, leçon, leçon

1.2.2. Nommer l’ion responsable du caractère basique de la solution d’hydroxyde de sodium.

réponse

L’ion responsable du caractère basique est l’ion hydroxyde OH

Leçon, leçon, leçon

1.2.3. Citer deux moyens de protection à recommander pour utiliser la solution l’hydroxyde de sodium en toute sécurité.

réponse

Pour se protéger d’une solution d’hydroxyde de sodium, il faut utiliser des gants et blouses (pour protéger la peau) et porter des lunettes (pour protéger les yeux)

ATTENTION! Ici, on vous demande les moyens de protection pas les moyens de rendre l’hydroxyde de sodium moins dangereuse.
Donc, dire qu’on peut la diluer ou ajouter de l’acide pour diminuer son pH ne correspond pas à la question. En pratique, ajouter de l’acide peut être dangereux (échauffement et risque de création de gaz toxique) et surtout va détruire l’hydroxyde de sodium puisqu’il s’agit d’une transformation chimique entre l’acide et la base. Or, si vous n’avez plus d’hydroxyde de sodium, vous n’avez plus de réactif pour fabriquer le savon…Donc transformer l’hydroxyde de sodium n’est pas une solution ici.

2. L’huile d’olive et son extraction

2.1. Le broyage des olives

Les olives sont placées dans une meule pour être écrasées par une pierre. Autrefois, un âne entraînait la pierre, comme représenté ci-dessous. Le mouvement de l’âne était alors circulaire et uniforme.

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Donner la signification des termes circulaire et uniforme.

réponse

ça, c’est juste :
Le terme circulaire signifie “tourner en rond” faire une trajectoire en cercle. Le terme uniforme signifie toujours aller à la même vitesse , ne pas accélérer , ne pas ralentir

ça, ce n’est pas assez précis car on ne précise pas quel est le type de trajectoire ou les caractéristiques de la vitesse
Le terme circulaire est ici utilisé pour le mouvement de la trajectoire puis le terme uniforme est employé pour la vitesse de cette action.

et ça, c’est faux en ce qui concerne le mouvement (même si la définition est juste en français ou même en chimie)
uniforme=dont toutes les parties sont ou paraissent identiques, signifie quelque chose d’identique, de pareil.
Dans l’étude du mouvement, UNIFORME est associée à la notion de VITESSE.

2.2. Extraction du jus

Après avoir broyé puis pressé les olives, un jus composé d’huile d’olive et d’eau est récupéré.
L’huile d’olive est non miscible avec l’eau et sa masse volumique est plus petite que celle de l’eau.

Comment pourrais-tu schématiser le mélange eau – huile d’olive, après repos, dans un récipient. Explique comment se situent les deux liquides dans le récipient.

réponse

ça, c’est juste :
Dans le récipient, l’eau est en bas et la couche d’huile au dessus de l’eau. Si on les mélange, il va se former des bulles (une émulsion), ces bulles sont des gouttes d’huile d’olive puis si on attend, l’eau va reprendre sa place en bas et l’huile en haut car ils sont non miscibles.(c’est très bien d’avoir ajouté ce mot)

ça aussi, c’est bien :
Comme la masse volumique de l’huile est plus petite que celle de l’eau, cela signifie que l’eau est plus lourde dense que l’huile et comme l’eau et l’huile ne sont pas miscibles, cela vaut dire que l’huile va flotter sur l’eau.

2.3. Modernisation de la meule

Le graphique ci-dessous indique le nombre de tours effectués par l’âne en fonction du temps.

Aujourd’hui, l’âne a été remplacé par un moteur dont la vitesse de rotation est de 6 tr/min (6 tours par minute).

Montrer que l’utilisation du moteur à la place de l’âne permet d’écraser les olives plus rapidement en explicitant le raisonnement suivi.

réponse

ça, c’est très bien :
En regardant sur le graphique on se rend compte qu’au bout de 60 sec ( 1 min ), l’âne a fait quatre tours alors que si l’on utilise un moteur, il ferait 6 tours par minute soit 2 de plus. Ce qui veut dire que le moteur va plus vite et donc écrase plus vite les olives .
Il fallait, pour avoir une réponse complète :

  • – Indiquer qu’on utilisait le graphique
  • – Indiquer que 60 secondes = 1 min car l’échelle sur le graphique ne parle pas de minute mais de seconde.
  • – Indiquer la vitesse de l’âne et du moteur en citant les valeurs (4tr/min et 6 tr/min)
  • – Comparer les deux valeurs : 4< 6
  • – Dire que le moteur allait plus vite donc écraser plus d’olives pour un même temps donné.

3. Un label à conserver

Pour obtenir le label « savon de Marseille », l’unique corps gras autorisé est l’huile d’olive. Au port de Marseille, de nombreuses huiles différentes arrivent quotidiennement par bateau.

Un industriel possède une savonnerie qui produit exclusivement du savon de Marseille. Il demande à un stagiaire, de réaliser une expérience permettant de vérifier que l’huile reçue est effectivement de l’huile d’olive.

Voici l’expérience réalisée par le stagiaire.

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est expérience-stagiaire.png.

A partir de l’expérience ci-dessus et en s’appuyant sur le document 3, indiquer si le stagiaire pourra conclure sur la nature de l’huile testée. Un raisonnement et des calculs sont attendus.

réponse

D’après le schéma de l’expérience, le stagiaire a pesé 12,5mL d’huile. Il n’a pas fait la tare donc la masse de l’huile est :
m = masse (eprouvette + huile) – masse(éprouvette vide) = 26,7-15,3= 11,4 g.
Donc 12,5ml d’huile ont une masse de 11,4g, ce qui correspond à une masse volumique de :
ρ = m/ V= 11,4/12,5= 0,912 g/mL
Le stagiaire ne pourra pas conclure car la masse volumique de cette huile est de 0,912g/mL or cette valeur peut correspondre à de l’huile d’olive ou de l’huile de colza, d’après le document 3.
Pour être sûr, il aurait fallu que le résultat soit de 0,91 g/mL (seule l’huile d’olive peut avoir cette masse volumique)

Plusieurs étapes étaient nécessaires, avec des erreurs possibles pour chacune :

  • – Mauvaise lecture du volume.
  • – Oubli de tenir compte de la masse de l’éprouvette.
  • – Erreur de calcul pour la masse volumique en inversant masse et volume…Ou faire des conversions alors que ce n’était pas nécessaire.
  • – Se précipiter et dire que 0,912g/mL correspond à l’huile d’olive sans faire attention que l’huile de colza peut aussi avoir cette masse volumique…
  • NE PAS CITER SES SOURCES : il faut indiquer les valeurs (chiffres) que vous utilisez et indiquer où vous les trouvez (n°du document, schéma…)
Pour marque-pages : Permaliens.

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