Composition chimique du savon

Les savons sont des mélanges d’ions carboxylates et de cations métalliques (ions sodium  Na+ ou ions potassium K+, tous les deux porteurs d’une charge élémentaire).                                                                                                                                                                                                                              Le savon peut être liquide ou solide mais il est composé à chaque fois de molécules amphiphiles. Une molécule est dite amphiphile lorsqu’elle possède à la fois un groupe hydrophile  et un autre groupe hydrophobe.

On distingue deux types de savon:                                                                                                                                                                                                                                  - Le savon dit dur ou carboxylate de sodium, de formule RCOONa(s)                                                                                                                                        - Le savon dit mou ou carboxylate de potassium, de formule RCOOK(s)

L’ion carboxylate a pour formule :   (ou R-COOˉ).

 

C’est l’espèce active du savon, il est la base conjuguée de l’acide gras naturel RCOOH (acides carboxyliques).

R est une longue chaîne carbonée possédant plus de dix atomes de carbone. Il est composé de dix-sept atomes de carbone et de trente-trois atomes d’hydrogène : R = C17H33.

 Un ion carboxylate est composé de :

-  Une  chaîne carbonée R, appelée queue de l’ion. Elle a une grande affinité pour d’autres chaînes carbonées (corps gras) : elle est donc lipophile (lipos qui signifie graisse), elle retient les graisses : c’est un corps gras. La chaîne carbonée n’a aucune affinité avec l’eau : elle est hydrophobe (phobos signifie peur, peur de l’eau). Elle n’est  pas polaire comme l’eau : elle est donc dite apolaire.

-  Un groupe polaire COO, appelé tête qui s’entoure de molécules d’eau, également polaire : elle est hydrophile (hudor signifie eau et philos ami), miscible dans l’eau. Au contraire, elle n’a pas d’affinité pour les chaînes carbonées  non polaires donc pour les corps gras.  On dit que la tête est lipophobe (peur des graisses).

Schéma d'un ion carboxylique

 

Le savon est un tensioactif:

Un tensioactif  est un corps qui améliore les propriétés de mouillage d’un liquide et qui lui permet de mieux s’étaler sur une surface ou de mieux se disperser, en abaissant alors la tension superficielle de ce dernier (ou énergie de surface, qui est la résultante des forces s’exerçant sur une molécule de la surface et dirigée vers l’extérieur du liquide). Elle se mesure en N/m. Cette couche superficielle agit comme une fine membrane élastique, un film tendu. Les molécules de tensioactifs s'orientent perpendiculairement aux interfaces eau/air, et eau- huile et en se repoussant mutuellement, elles exercent une pression latérale qui diminue la tension superficielle. Cet effet permet la formation d'émulsion, de mousses, ainsi que transport de molécule hydrophobes dans l'eau.                   

                                                   

     Trombone dans l'eau sans savon       Trombone dans l'eau avec savon

 

Sans savon dans le bécher d'eau, on remarque que le trombone flotte sur l'eau et reste à la surface du liquide.

Puisque dès que l'on ajoute du savon dans le bécher d'eau, le trombone ne flotte plus et coule.

Ceci est la preuve que le savon est bien une tensioactif.

En effet, ce dernier a baissé la tension superficielle de l'eau car on a bien constaté que le trombone ne flotte plus.           

   

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