Sciences chimiques - exercitations sur l'étude de la vitamine C - correction, Exercices de Génie chimique
Renee88
Renee8823 April 2014

Sciences chimiques - exercitations sur l'étude de la vitamine C - correction, Exercices de Génie chimique

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Sciences chimiques - exercitations sur l'étude de la vitamine C - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Étude de la réaction entre une solution aqueuse d'acide ascorbique et une solution aqueuse d'...
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Exercice 1-Etude de la vitamine C 4 points

2003 Métropole Exercice I. Étude de la vitamine C (4 points)

1. Étude de la réaction entre une solution aqueuse d'acide ascorbique et une solution aqueuse

d'hydroxyde de sodium (ou soude).

1.1. HA (aq) + HO (aq) = A(aq) + H2O (l)

1.2.1. [H3O+] = 10pH

[H3O+] = 104,0 = 1,0.104 mol.L1

1.2.2. Ke = [H3O+] . [HO–(aq)]

[HO–(aq)] = e +

3

K

H O  

[HO–(aq)] = 14

4

1,0.10

1,0.10

= 1,0.1010 mol.L1

nf(HO) = [HO–(aq)]  V = [HO–(aq)] (VA + VB)

nf(HO) = 1,0.1010  25,0.103 = 2,5.1012 mol

1.2.3. Tableau 1

équation de la réaction HA(aq) + HO(aq) = A(aq) + H2O (l)

état du

système

avancement

en mol quantité de matière en mol

état initial 0

n0 (HA) = CA.VA

= 1,00.10220,0.103

= 2,00104

n0(HO) = CB.VB

= 2,00.1025,0.103

= 1,0104

0 beaucoup

état final xf nf (HA) = n0(HA)  xf

= 1,0104 nf (HO) = 2,51012 xf = 1,0104 beaucoup

Calcul de xf : n0(HO)  xf = nf(HO)

xf = n0(HO)  nf(HO)

xf = 1,0.104  2,5.1012

xf = 1,0.104 mol

1.2.4.Détermination de l’avancement maximal :

Si HA est limitant alors CA.VA = xmax soit xmax = 2,00.104 mol

Si HO est limitant alors CB.VB = xmax soit xmax = 1,0.104 mol

Le réactif limitant est celui qui conduit à l’avancement maximal le plus faible, il s’agit donc de l’anion

hydroxyde HO.

 = maxx

x f =

4

4

10.0,1

10.0,1 

= 1  = 100% la transformation est totale.

La réaction associée à cette transformation peut servir de support au titrage car elle est très rapide et

totale.

2. Dosage colorimétrique d'un comprimé de vitamine C

2.1. Dispositif de titrage

2.2.

D’après la figure 2, et la

méthode des tangentes,

le pH à l’équivalence vaut 8.

On choisit un indicateur

coloré dont la zone de virage

contient ce pH, il s’agit du

rouge de crésol.

2.3. Avant l’équivalence, le réactif titrant est limitant. À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans

les proportions stœchiométriques. Après l’équivalence, le réactif titré est limitant.

À l’équivalence nA = nB où nA est la quantité de matière d’acide ascorbique présente initialement dans les

10 mL de solution S et nB est la quantité de matière de soude versée pour atteindre l’équivalence.

2.4. nA = nB = CBVBE

nA = 2,00.10 2  14,4.103 = 2,88.104 mol

2.5. Dans 10,0 mL on a nA mol d’acide ascorbique ; dans la fiole jaugée de 100,0 mL on avait donc 10nA

mol d’AH.

m = A C H O6 8 6

10n M

m = 2,88.10–3176 = 507 mg

L’indication du fabricant « vitamine 500mg » indique qu’un comprimé contient 500mg d’acide ascorbique.

Le résultat obtenu expérimentalement est donc conforme à cette indication.

3. Étude de la molécule de l'acide ascorbique

(1) groupe caractéristique ester : famille des esters

(2) groupe caractéristique hydroxyle: famille des alcools

_

C

l

p

A

r

_

G

a

burette graduée

contenant une solution

d’hydroxyde de sodium

CB = 2,00.102 mol.L1

bécher contenant VA = 10,0 mL de solution S

+ 3 gouttes d’indicateur coloré

agitateur magnétique

pH équivalence

= 8

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