TP C5 : Réaliser un sirop de menthe
Voici la recette pour réaliser 50mL de sirop de menthe :
Dans un erlenmeyer de 50 mL, placer 0,10 mol de saccharose, 1,1 mol d’eau distillée, 2,0x10-5 mol de tartrazine, 3,5x10-6 mol de bleu patenté et 1,2x10-3 mol de menthol. Chauffer pendant 20 secondes au four à micro-onde, puis boucher, mélanger pendant 10 minutes puis laisser reposer.
1. Quelles sont les espèces chimiques présente dans cette recette ? Le saccharose, l'eu distillée, la tartrazine,, le bleu de patenté et le menthol
2. Dessiner un erlenmeyer : Voir p 312 de votre livre
L’unité de mesure « mol » est utilisée en chimie pour parler de quantité de matière. C’est une grandeur qui permet au chimiste de savoir le nombre de molécules qu’il manipule. En effet, une quantité de matière de 1 mol correspond à 602 000 000 000 000 000 000 000 molécules (6,02x1023). Cette quantité de matière n’est pas directement mesurable. On mesure généralement la masse d’une espèce chimique pour connaitre sa quantité de matière.
n : quantité de matière en mol m : masse en grammes M : masse molaire en g.mol-1
3. Le saccharose a une masse molaire de M = 342 g.mol-1. En déduire en utilisant la formule précédente la masse correspondant une quantité de matière de 0,10 mol.
On connait la quantité de matière n et la masse molaire M. On cherche la masse m.
D'après la relation on peut écrire que d'où
4. De la même manière, complétez la dernière ligne du tableau suivant :
Nom Eau Saccharose Bleu patenté Tartrazine Menthol
Masse molaire (g.mol-1) 18 342 583 534 156
Quantité de matière (mol) 1,1 0,10 3,5x10-6 2,0x10-5 1,2x10-3
Masse (g) 19,8 34,2 2,04.10-3 =
0,00204
1,07.10-2=
0,0107 0,187
5. Quelle est la précision de la balance mis à votre disposition ? Peut-on mesurer la masse de tous les composants de ce sirop avec la balance à votre disposition ?
La balance affiche les masses mesurées avec deux chiffres après la virgule ce qui signifie que la balance a une précision de 0,01 g. Avec ce type de balance on ne peut donc pas mesurer la masse de 0,00204 g de bleu de patenté et on ne mesurera qu'imprécisément la masse de 0,0107g de tartrazine.
6. Quel matériel est nécessaire pour peser le saccharose ? Le dessiner avec une légende.
Voir le protocole p 316 de votre livre étape 1.
En pratique les deux colorants, tarrazine et bleu de patenté ne présente pas sous forme de poudre mais sous forme de solution.
Un litre de solution de tartrazine est obtenue en dissolvant 2,0 g de tartrazine avec de l'eau dans une fiole jaugée de 1,0 L. Un litre de solution de bleu patenté est obtenue en dissolvant 1,0 g de bleu patenté avec de l'eau dans une fiole jaugée de 1,0 L.
Vous devez connaitre le protocole correspondant à ces deux préparations voir p 316 de votre livre étape 1 à 4
7. Dessiner une fiole jaugée : voir p 312 de votre livre
8. Quelle quantité de matière trouve-t-on dans un litre de solution de tartrazine ?
Dans un litre de solution de tartrazine on trouve 1,0 g ce qui correspond à
9. Combien de litre de solution de tartrazine faut-il prélever pour préparer le sirop ? Convertir en mL.
Dans un litre de solution on trouve 3,745.10-3 mol de tartrazine donc Dans x litre de solution on trouve 2,0.10-5 mol de tartrazine
Il faut prélever 5,34 mL de solution de tartrazine pour préparer le sirop.
10. Reprendre les deux questions précédentes pour le bleu de patenté.
Par un raisonnement similaire :
Dans un litre de solution de bleu de patenté on trouve 1,0 g ce qui correspond à Dans un litre de solution on trouve 1,715.10-3 mol de bleu de patenté donc
Dans x litre de solution on trouve 3,5.10-6 mol de bleu de patenté
Il faut prélever 2,04 mL de solution de bleu de patenté pour préparer le sirop.
11. Quel matériel est nécessaire pour prélever le volume de solution de tartrazine nécessaire à la confection du sirop ? Le dessiner avec un légende.
Vous devez connaitre le protocole correspondant pour effectuer le prélèvement d'une solution p 317 de votre livre étape 1 Préparez le sirop en utilisant l'agitation magnétique pour mélanger les ingrédients
Vous trouvez peut-être que ce sirop est un peu « chimique » ?
La dernière colonne du tableau suivant indique la dose maximale en milligramme par kilogramme de masse corporelle (mg/kg) ou D.J.A (Dose Journalière Autorisée). Pour calculer la masse maximale d’un colorant que l’on peut absorber sans danger, on multiplie sa propre masse par la D.J.A du colorant.
Couleur Nom Code D.J.A (mg/kg)
Jaune tartrazine E102 7,5
bleu Bleu patenté E131 2,5
Pour chacun des colorants : (indiquez tous vos calculs)
12. Calculez en mg la masse maximale de colorant que vous pouvez absorber par jour.
Faisons le calcul pour un jeune adulte de 52 kg.
Il peut absorber 7,5 × 52 = 390 mg de tartrazine sans danger Il peut absorber 2,5 × 52 = 130 mg de bleu de patenté sans danger
13. Déduisez-en le volume maximum de sirop que vous pouvez boire par jour.
50 mL de ce sirop de menthe contient 1,07.10-2 g = 10,7 mg de tartrazine Donc x mL de sirop de menthe contient 390 mg de tartrazine
1,822 L de sirop de menthe contient 390 mg de bleu de patenté
50 mL de ce sirop de menthe contient 2,04.10-3 g = 2,04 mg de bleu de patenté Donc x mL de sirop de menthe contient 130 mg de bleu de patenté
3,186 L de sirop de menthe contient 390 mg de bleu de patenté
En buvant 1,822 L de sirop ce jeune homme atteint la dose maximale de tartrazine qu'il peut absorber dans la journée.
14. Si 1L de sirop permet de préparer 8L de boisson, calculez le volume maximal de boisson que vous pouvez boire par jour.
Il peut donc boire 8 × 1,822 = 14,6 L de boisson sans danger.
RECAPITULATI F : Ma masse : 52 kg
Jaune tartrazine Bleu patenté
Masse maximale que je peux consommer par jour 390 mg 130 mg
Volume de sirop correspondant 1,822 L 3,186 L
Conclusion : Quel est le volume de sirop que je peux
consommer par jour ? 1,822 L
Conclusion : Quel est le volume de mélange
sirop+eau que je peux consommer par jour ? 14,6 L
