I. Dosage vitamine C :
On prépare V=200mL d’une solution S1 en dissolvant un comprimé de vitamine C dans de l’eau. La masse du comprimé est de 1250mg. Le principe actif de la vitamine C est l’acide ascorbique qui appartient à la famille des acides carboxyliques. On notera sa formule R-COOH. On donne sa masse molaire M = 176g.mol-1.
On titre V1=10,0mL de la solution ainsi obtenue avec une solution d’hydroxyde de sodium de concentration CB=1,0.10-2mol.L-1. A l’équivalence, on a ajouté Veq=14,0mL de réactif titrant.
L’équivalence est repérée grâce au changement de couleur d’un indicateur coloré, initialement introduit dans la solution à titrer.
L’équation de la réaction de dosage est :
) ( ) 2
( )
) (
(aq OH aq R COO aq H Ol
COOH
R
Les parties I et II sont indépendantes ; elles répondent au même problème de deux façons différentes.
Partie I :
1. Faire un schéma du dispositif expérimental.
2. Calculer la quantité d’ions hydroxyde introduits à l’équivalence 3. En déduire la quantité de vitamine C qui a réagit à l’équivalence.
4. Calculer la concentration C1 en vitamine C de la solution dosée.
5. Calculer la masse d’acide ascorbique présente dans la solution S1.
6. En déduire le pourcentage massique d’acide ascorbique dans le comprimé de vitamine C.
Partie II
1. Etablir le tableau d’avancement en utilisant Cb, Veq, V1, C1, la concentration de la solution C1
fabriquée et xmax.
En déduire une relation entre Cb, Veq, V1 et C1. Calculer C1.
2. Calculer la masse d’acide ascorbique présente dans la solution S1.
3. En déduire le pourcentage massique d’acide ascorbique dans le comprimé de vitamine C.
On rappelle que : MC=12g.mol-1 MH=1g.mol-1 MO=16g.mol-1
II. Dosage de l’eau oxygénée :
L’eau oxygénée est une solution de peroxyde d’hydrogène dans l’eau.
Pour doser une solution d’eau oxygénée, on en prélève V=20,0mL que l’on acidifie avec de l’acide sulfurique, puis on y ajoute une solution acidifiée de permanganate de concentration C=5,0.10-2mol.L-1. Il faut ajouter Veq=16,0mL pour obtenir une coloration persistante.
La réaction support du dosage est : 2 ( ) 2 () 2( )
) 2( ) 2
) ( (
4 6 5 2 8 5
2MnO aq H aq H O aq Mn aq H O l O g Les ions H+ responsables de l’acidité de la solution de permanganate sont en large excès.
4. Etablir la relation entre C’ (concentration de l’eau oxygénée), V, C et Veq.
5. Montrer que la concentration en peroxyde d’hydrogène de la solution d’eau oxygénée est C’=1,0.10-1mol.L-1
I. Dosage vitamine C : Partie I :
1. Schéma du dispositif :
2. Quantité d’ions hydroxyde introduits à l’équivalence : n = Cb . Veq A.N. n = 1,4x10-4mol 3. A partir du tableau d’avancement :
COOH OH
R
x = 0 n1 n
x n1 - x n – x
xmax n1 – xmax=0 n – xmax=0 A l’équivalence du dosage, il y a changement de réactif limitant.
A ce moment, les réactifs ont été introduits dans des proportions stoechiométriques.
D’après la 2ème colonne du tableau : xmax = n = 1,4x10-4mol
D’après la 1ère colonne du tableau : n1 = xmax = 1,4x10-4 mol
4. Concentration en vitamine C de la solution dosée :
1 2
3 4 1
1 1
1 1,4.10 .
10 0 , 10
10 4 , . 1
.
AN C molL
V C n
5. Masse de vitamine C dans la solution de 200mL
m = C1 . V . M avec V = 200mL m = 0,49g 6. Pourcentage : 100 39%
250 , 1
49 ,
0 (attention : conversion mg en g)
Partie II : 1.
COOH OH
R
x = 0 C1 . V1 CB . Veq
x C1 . V1 - x CB . Veq – x xmax C1 . V1 – xmax=0 CB . Veq – xmax=0
D’après la dernière ligne du tableau :
eq B V C V C
xmax 1 1
d’où
1 2
2 1
1
1 1,4.10 .
0 , 10
0 , 14 10 . 0 , . 1
.
AN C molL
V V C CB eq
2. m = C1 . V . M avec V = 200mL m = 0,49g
Solution de soude
Solution de vitamine C
3. Pourcentage : 100 39% 250
, 1
49 ,
0 (attention : conversion mg en g)
II. Dosage de l’eau oxygénée :
2 2
2 2
2
4 6 5 2 8 5
2MnO H H O Mn H O O
C.Veq C’.V
x V
C. eq2 C’.V - 5 x
0 2
.V xmax
C eq C’.V - 5 xmax = 0
Définition équivalence : à l’équivalence, il y a changement de réactif limitant. Mes ions permanganate et hydroxyde sont alors introduits en proportion stoechiométriques.
D’après les colonnes 1 et 2 xmax = C’V/5 = CVeq/2 d’où C’=5CVeq/(2V) A.N. C’ =
