Physique chimie, l'huile de lin, concours g�n�ral 2020. Synchrotron SoleilJouer du violon. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicit�s adapt�es � vos centres d’int�r�ts. .. .. . . .. .. ...... ... 16. Justifier l'emploi d'huile de lin dans ma majorit� des vernis � l'huile utilis�s par les luthiers. Chaque luthier cherche : � garantir au violon une protection durable, � lui donner un bel aspect brillant, � pr�server sa sonorit� sur le long terme. 2.1. D�termination de l'indice d'iode th�orique de l'huile de lin. 17. D�terminer la quantit� de mati�re de chacun des acides gras insatur�s pr�sents dans l'huile de lin. Composition massique d'un flacon de 100 mL en acide gras. acide linol�nique C18H30O2 M =278 g / mol acide linol�ique C18H32O2 M =280 g / mol acide ol�ique C18H34O2 M =280 g / mol acides satur�s 53 % 13% 22 % 12 % 93 x0,53 /278=0,177 mol 93 x0,13 /280=0,043 mol 93 x0,22 /282=0,073 mol Masse volumique � 20 �C : 0,93 g / mL. 18. Ecrire l'�quation de la r�action du diiode sur une double liaison < C = C <. < C = C < + I2 ---> 19. En d�duire l'indice d'iode th�orique de cette huile. L'indice d'iode est la masse de diiode I2 ( M = 254 g / mol) capable de sa fixer sur 100 g de corps gras. Dans 100 g de corps gras : . acide linol�nique C18H30O2 M =278 g / mol acide linol�ique C18H32O2 M =280 g / mol acide ol�ique C18H34O2 M =280 g / mol Quantit� de mati�re  (mol) 0,177 *100 / 93 =0,19 0,043 *100 / 93 =0,0462 0,073 *100 / 93 =0,0785 Nombre de double liaison C=C 3 2 1 Masse de diiode (g) 3 x0,19 *254 ~145 2x0,0462 x254 =23,5 0,0785x254=19,9 Indice d'iode :145 +23,5 +19,9 ~188. 2.2 D�termination exp�rimentale de l'indice d'iode de l'huile de lin. Etape 1 : le chlorure d'iode ICl est ajout� en exc�s � une masse ce corps gras connue avec pr�cision. R-CH=CH-R' + ICl --> R-CH Cl -- CH I - R'. Etape 2. L'exc�s de chlorure d'iode est transform� en diiode par ajout d'iodure de potassium en exc�s. Etape 3. On titre le diiode form� lors de l'�tape 2 par une solution de thiosulfate de sodium de concentration C = 0,20 mol / L.. 2.3 a propos de l'�tape 1. 20. Ecrire l'�quation de la r�action entre le chlorure d'iode est l'acide linol�ique. C18H30O2 +2ICl --> C18H30O2 I2Cl2. 21. A quelle type de r�action appartient cette r�action ? R�action d'addition sur une double liaison C=C. 22. Cette �tape pourrait-elle �tre facilement mise en oeuvre dans un laboratoire de lyc�e ? Non, cette �tape met en oeuvre du chloroforme ou du trichlorom�thane, substances dangereuse par ingestion et inhalation. 23. Expliquer le r�le de chacun des deux erlenmeyers dans cette m�thode. L'un des erlenmeyer contient le chlorure d'iode et l'huile de lin. L'ensemble des trois �tapes se d�roule dans ce dernier. L'autre ne contient pas de liaison C=C, mais le chlorure d'iode. On d�termine ainsi la quantit� de mati�re initiale de chlorure d'iode.   2.4. A propos de l'�tape 2. 24. D�terminer l'�quation de la r�action mod�lisant la seconde �tape. ICl exc�s +KI ---> I2 + KCl. ou bien ICl + I-aq --> I2aq + Cl-aq. 25. Proposer une explication quant aux 5 minutes d'agitation avant le titrage. La r�action entre le chlorure d'iode et l'ion iodure est sans doute lente. L'agitation permet la transformation totale du chlorure d'iode exc�dentaire en diiode. 2.5. A propos de l'�tape 3. 26. Les couples oxydant / r�ducteur mis en jeu sont I2aq / I-aq et S4O62-aq / S2O32- aq.  En d�duire l'�quation de la r�action support du titrage. Oxydation : 2S2O32- aq --> S4O62-aq +2e-. R�duction : I2 aq + 2e- --> 2I-aq. Bilan : 2S2O32- aq + I2 aq --> S4O62-aq +2I-aq. 27. Soient n(I2)A et n(I2)B, les quantit�s de mati�re de diiode se trouvant dans les deux erlenmeyers A et B � l'issue de la seconde �tape, avant titrage. Exprimer chacune d'entre elles en fonction de C V�q A ou V�q b. n(I2)A = 0,5 C V�q A. n(I2)B = 0,5 C V�q B. 28. En d�duire l'expression des quantit�s de mati�re restantes nrestant (ICl) dans les erlenmeyer � l'issue de l'�tape 1. nrestant (ICl) A = n(I2)A = 0,5 C V�q A. nrestant (ICl) B = n(I2)A = 0,5 C V�q B. 29. En d�duire l'expression de la quantit� de mati�re de chlorure d'iode ayant r�agi au cours de l'�tape 1 avec les double liaisons des acides gras pr�sents dans l'huile de lin. nr�agi (ICl)  = n(I2)A = 0,5 C (V�q B - V�q A). 30. En d�duire la valeur de l'indice diode exp�rimental de cette huile de lin. Commenter. V�q B = 22,40 mL ;  V�q A= 4,00 mL ; C = 0,20 mol/ L nr�agi (ICl)  =0,10* ( 22,4 -4,00) 10-3 =1,84 10-3 mol. Le chlorure d'iode se comporte comme le diiode. n(I2) =1,84 10-3 mol. Masse de diiode :1,84 10-3 *254 =0,467 g. Masse d'huile de lin mesur�e : m = 0,252 g. Indice d'iode de cette huile : 0,467 / 0,252 * 100~185. Ce r�sultat est coh�rent avec celui de la question 19. ... .... 2.6 Polym�risation du vernis. La standolisation est une polym�risation thermique de l'huile � haute temp�rature ( 270�C) en absence de dioxyg�ne. Son m�canisme est d�crit ci-apr�s. 31. D�crire les �volutions des acides gras au cours des �tapes 1 et 2 du m�canisme. Etape 1 : r�arrangement de la chaine carbon�e, d�placement des doubles liaisons C=C. Etape 2 : isom�risation, passage de l'isom�re Z � l'isom�re E. 32. Que repr�sentent les fl�ches courbes dans l'�tape 3 ? Les fl�ches courbes repr�sentent les d�placements des doublets d'�lectrons. 33. Pourquoi la standolie de lin est-elle plus visqueuse que l'huile de lin ? La pr�sence d'un cycle dans la standolie de lin ( encombrement plus important), se traduit pas une g�ne suppl�mentaire entre les mol�cules. En cons�quence la viscosit� va cro�tre. On donne les spectres RMN de diff�rentes huiles. 34. Justifier que le pic de r�f�rence soit un doublet de hauteur constante. Le pic de r�f�rence correspond aux hydrog�nes des groupes CH2 du glyc�rol. Le carbone voisin des ces groupes porte un seul atome d'hydrog�ne :  le signal RMN de ces CH2 est donc un doublet. Ces groupes n'apprtiennent pas aux cha�nes d'acides gras ;ils ne sont pas modifi�s lors de la standolisation. D'o� un signal de hauteur constante. 35. Justifier le choix de l'huile de lin pour fabriquer des standolies. L'huile de lin est � forte teneur en acide gras doublement insatur�. La standolisation sera rapide. 36. Interpr�ter le comportement de l'huile de palme lors de la standolisation. L'acide gras doit �tre doublement insatur�. L'huile de palme contient peu d'acide gras doublement insatur�. La standolisation de cette huile est par cons�quent lente. 37. Discuter du choix des conditions exp�rimentales. A 500 minutes : A 330� et � 360�C ll standolisation est totale. On d�pense plus d'�nergie � 360� C qu'� 330 �C. La perte de produit est plus faible � 330�C qu'� 360�C. On choisit donc une temp�rature de 330�C. .

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