Aurélie avril 2001


devoirs spécialité S

le jus de citron 





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1

fonctions

dosage redox

 

Un citron contient du glucose C6H12O6 et de l'acide ascorbique C6H8O6 (masse molaire 176 g /mol)

potentiel redox en volt : I2 / I- 0,62V ; C6H6O6 / C6H8O6 0,39V S4O62- / S2O32- 0,09 V

C6H12O7 / C6H12O6 -0,24V

L'oxydation du glucose par le diiode s'effectue à pH>7 et à pH<3 cette réaction est très lente.
Indiquer deux fonctions chimiques oxygénées différentes présentes dans cette molécule.

Repérer les carbones asymètriques après avoir défini " carbone asymétrique "

On presse un citron et on filtre le jus obtenu . On verse dans le filtrat un peu d'acide phosphorique et on ajoute de l'eau distilée, afin d'obtenir 100 mL de solution notée S dont le pH est voisin de 2.

On préléve 10 mL de S que l'on place dans un erlenmeyer, on y ajoute 20 mL d'une solution aqueuse de diiode à 3,5 10-3 molL-1 . On laisse agir quelques minutes : on rèalise ainsi l'oxydation de l'acide ascorbique par le diiode . Le mélange garde une teinte brune..

A l'aide d'une burette, on verse dans l'erlenmeyer une solution aqueuse de thiosulfate de sodium à 5 10-3 mol L-1 . Quand la coloration brune commence à palir, on ajoute au contenu de l'erlenmeyer quelques gouttes d'empois d'amidon, la solution devient bleue puisqu'il reste du diiode en solution . On continue à verser la solution aqueuse de thiosulfate de sodium jusqu' à décoloration de la solution contenue dans l'erlenmeyer. Le volume ajouté est 11,2 mL.

  1. Quelles sont les réactions qui peuvent se produire ?
  2. Quelle est la réaction se produisant entre le diiode et le jus de citron ? Quel est le rôle de l'empois d'amidon ? Faire un schéma annoté du dosage .
  3. Quel renseignement peut on dèduire du fait que le mélange rèalisé entre la solution de diiode et S garde une couleur brune.

exploitation des résultats

  1. Pourquoi nomme t'on ce dosage ,dosage en retour - menu ou dosage par différence?
  2. Ecrire les demi équations électroniques correspondant aux couples mis en jeu . Ecrire les deux équations bilan
  3. Calculer la quantité de diiode ayant rèagi avec les ions thiosulfates et celle introduite au début de l'expérience.
  4. En déduire la masse d'acide ascorbique contenue dans le jus de citron.



corrigé



carbone asymétrique : carbone tétragonal lié à 4 groupes différents.

le diiode oxyde l'acide ascorbique. A pH=2 , l'oxydation du glucose est très lente

I2+2e- donne 2I- réduction

C6H8O6 donne C6H6O6 +2H+ +2e- oxydation

C6H8O6 + I2 donne C6H6O6 +2H+ +2I- (1).

l'empois d'amidon joue le rôle d'indicateur de fin de réaction.

la couleur brune indique un excès de diiode.


ce dosage s'effectue en 2 étapes

(1) oxydation acide ascorbique par un excès de diiode

(2) dosage deI2 en excès par le thiosulfate de sodium

I2+2e- donne 2I- réduction

2S2O32- donne S4O62- +2e- oxydation

2 S2O32- + I2 donne S4O62- +2I- (2).

quantité de matière I2 :

initiale : 20 * 3,5 = 70 mmol

ayant réagi avec le thiosulfate :

11,2*5 = 56 mmol thiosulfate donc 28 m mol I2 en excès.

diiode ayant réagi avec l'acide ascorbique : 70-28 = 42 m mol

donc d'après (1) : 42 m mol d'acide ascorbique dans 10 mL de jus

[acide ascorbique] = 42 10-3/10 = 4,2 0-3 mol/L

masse molaire acide ascorbique : 12*6+8+6*16= 176 g/mol

masse d'acide ascorbique par litre de jus : 4,2 10-3 *176 = 0,74 g /L

ou 74 mg dans 100mL issu du jus de citron



à suivre ...

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