Espèces amphiphiles et micelles tensioactives

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Espèce amphiphile : tête hydrophile (polaire ou ionique) + queue hydrophobe (chaîne carbonée) • Dans l'eau : micelles, queues au centre, têtes vers l'eau • Action lavante : la graisse est piégée au cœur des micelles puis dispersée dans l'eau

Le cours

1. Espèce amphiphile Une espèce amphiphile possède deux parties aux affinités opposées : une tête hydrophile (polaire ou ionique), qui interagit favorablement avec l'eau ; une queue hydrophobe, aussi dite lipophile : une longue chaîne carbonée apolaire, qui interagit avec les graisses. Exemple : l'ion stéarate C_17H_35–COO^-, constituant des savons, dont la tête est le groupe carboxylate –COO^-. Les tensioactifs des lessives (comme l'ion dodécylsulfate) sont construits sur le même modèle. 2. Comportement dans l'eau : film et micelles À faible concentration, les espèces amphiphiles se placent à la surface de l'eau, têtes dans l'eau et queues vers l'air. Au-delà d'une certaine concentration, elles se regroupent aussi dans l'eau en micelles : des sphères dont les queues hydrophobes sont rassemblées au centre, à l'abri de l'eau, et les têtes hydrophiles tournées vers l'eau. 3. Action lavante d'un savon 1. Les queues hydrophobes pénètrent dans la tache de graisse (apolaire). 2. Les têtes restent dans l'eau : la graisse est fragmentée en gouttelettes entourées d'espèces amphiphiles. 3. Ces gouttelettes, piégées au cœur des micelles, sont dispersées dans l'eau et emportées par le rinçage. Le même principe stabilise les émulsions (vinaigrette, mayonnaise grâce aux lécithines du jaune d'œuf) et explique la structure en double couche des membranes cellulaires. 4. Attention Dans une eau dure (riche en ions calcium), les ions stéarate précipitent sous forme de stéarate de calcium insoluble : une partie du savon est perdue et ne lave plus.

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