Aurélie février 2001


devoirs en terminale S

dosage d'un comprimé de vitamine C Japon bac 06 /97


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1

dosages

acide fort base forte

acide faible base forte

 

 

La manipulation décrite dans cet exercice a pour but de retrouver la teneur en acide ascorbique d'un comprimé de " Laroscorbine 500 " vendu en pharmacie. L'acide ascorbique est noté par la formule simplifiée AH. Le pH de l'eau distillée utilisée pour préparer les solutions est légèrement inférieur à 7.

Mode opératoire

Ce dosage s'effectue en deux étapes

étalonnage de la solution de soude utilisée pour le dosage :

On suit au pHmètre la réaction entre cette solution de soude et une solution titrée S1 d'acide chlorhydrique. On obtient une des 2 courbes ci après (courbe A ou courbe B). Le volume de la solution acide prélevé est V1=10 mL. La concentration de l'acide est C1=0,02 mol L-1.

dosage de la solution d'acide ascorbique par la solution de soude étalonnée

Un comprimé de " Laroscorbine 500 " est dissous dans un peu d'eau dans un bécher. Le contenu du bécher est transvasé dans une fiole jaugée de volume V=200 mL. On complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. On obtient une solution notée S2.

On prélève un volume V2 = 20 mL de la solution S2 et on le verse dans un bécher propre. On suit au pHmètre la réaction entre la soude et l'acide ascorbique. La courbe obtenue est l'une des 2 courbes ci-après (courbe A ou courbe B)

 

Questions :

  1. Identifier la courbe obtenue au cours de l'étalonnage de la solution de soude. Avancer 2 arguments qui permettent de justifier la réponse.
  2. Ecrire l'équation bilan de la réaction de dosage de la soude. Déterminer la concentration de cette solution en justifiant les calculs.
  3. Déterminer le Ka du couple dont l'acide ascorbique est la forme acide en précisant la méthode utilisée.
  4. Calculer la constante K de la réaction mise en jeu lors de la réaction entre l'acide ascorbique et la soude. Peut on utiliser cette réaction pour effectuer le dosage ?
  5. Calculer la concentration de l'acide ascorbique dans la solution S2 en précisant la méthode utilisée. En déduire la masse d'acide ascorbique contenue dans un comprimé. Justifier l'appellation " 500 ".

Masse molaire de l'acide ascorbique :176 g/mol

Couples acide base auquels participe l'eau

H3O+ / H2O pKa=0 ; H2O / HO- pKa =14




corrigé



courbe A : dosage acide fort base forte

pH initial égal à 2 soit très proche de -log [acide]

forme de la courbe au départ

pH=7 à l'équivalence

courbe B : dosage acide faible base forte

pH initial égal à 3 soit supérieur à -log [acide] (voir calculs ci après)

forme de la courbe au départ

pH supérieur à 7 à l'équivalence


dosage de la soude

H3O+ + HO- donne 2H2O Kr =1014.

A l'équivalence : CaVa = Cb Vb

Cb =0,02*10 / 10 = 0,02 mol L-1.


à la demi équivalence du dosage acide faible base forte, le pH est égal au pKa du couple acide base faible.

lecture graphique : Vb =7 mL et pH voisin de 4 soit Ka voisn de 10-4.

AH + HO- donne A- + H2O

H2O / HO- pKa = 14

AH / A- pKa = 4.

on met en présence l'acide le plus fort d'un couple et la base la plus forte de l'autre couple.

réaction naturelle dont la constante est supérieure à 1

faire la différence positive des pKa

Kr = 10 (14-4) = 10 10. réaction totale, quantitative.


A l'équivalence CaVa= Cb Vb

Ca = 0,02*14 / 20 = 0,014 mol L-1.

Soit 0,014*0,2 = 0,0028 mol dans le comprimé dissout dans 200 mL d'eau (fiole jaugée)

0,0028 * masse molaire vitamine C = 0,0028*176 = 493 mg.

valeur proche de 500 mg ce qui justifie l'appellation "500".




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