Acide
base, oxydo-r�duction, dosage par �talonnage : une boisson de
r�hydratation
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Objectif : v�rifier la teneur en glucose de la boisson.
1. Etude de la liqueur de Fehling.
On pr�pare une solution de liqueur de Fehling en m�langeant :
- une solution aqueuse A contenant des ions Cu2+aq ;
- une solution aqueuse B obtenue lors du m�lange d'une solution d'acide tartrique H2T aq et d'une solution de soude. Le pH de la solution B est �gal � 12.
1.1- Ecrire la formule semi-d�velopp�e de l'acide tartrique et entourer les groupes caract�ristiques.
1.2. D�terminer la forme pr�dominante dans la solution B parmi les esp�ces H2T, HT- et T2-.
pKa1 = 3,5 ; pKa2 = 4,2.
A pH =12, T2-aq pr�domine.
1.3- En d�duire l'�quation de la r�action chimique mod�lisant la transformation ayant lieu lors de la pr�paration de la solution B.
H2T aq + 2HO- aq --> T2-aq + 2H2O(l).
Lors du m�lange des solutions A et B, les ions Cu2+aq r�agissent avec les ions tatrate T2-aq pour former des ions CuT22-aq, seuls responsables de la coloration bleue.
1.4- En d�duire l'�quation de la r�action chimique mod�lisant la transformation ayant lieu lors du m�lange des solutions.
Cu2+aq +2T2-aq -->CuT22-aq.
On donne le spectre d'absorption de la liqueur de Fehling.
1.5. Justifier la couleur de la solution de la liqueur de Fehling.
Cette liqueur pr�sente un maximum d'absorption vers 650 nm ( rouge
orange). La solution poss�de la couleur compl�mentaire du rouge orange,
c'est � dire bleu vert.
Dosage par �talonnage du glucose.
le glucose r�agit avec les ions CuT22-. Cette transformation chimique est totale et donne l'ion gluconate et l'oxyde de cuivre Cu2O(s) de couleur rouge brique.
2CuT22- +C5H11-CHO aq + 5HO-aq --> Cu2O(s) +C5H11-COO- aq + 4T2-aq + 3H2O(l).
2.1. Justifier le catact�re r�ducteur du glucose � l'aide d'une demi-�quation �lectronique.
C5H11-CHO aq + 3HO-aq -->C5H11-COO- aq + 2e- ++ 2H2O(l).
Le glucose est un r�ducteur ; il s'oxyde et lib�re des �lectrons.
2.2. A l'issue de
la r�action entre une solution �talon de glucose et la solution
de liqueur de Fehling, le filtrat est de couleur bleue. Identifier le
r�actif limitant.
La couleur bleue est due � la liqueur de Fehling en exc�s ; le glucose est le r�actif limitant.
2.3 Proposer une longueur d'onde optimale pour r�gler le spectrophotom�tre afin de r�aliser les mesures.
Pour un maximum de pr�cision, on choisit une longueur d'onde pour
laquelle la liqueur de Fehling pr�sennte un maximum d'absorption, soit
environ 650 nm.
2.4. Expliquer pourquoi l'absorbance du filtrat diminue lorsque la concentration en masse du glucose augmente.
L'absorbance est proportionnelle � la concentration r�siduelle de liqueur de Fehling.
Lorsque la concentration en masse du glucose augmente, la liqueur de Felhing est en moindre exc�s.
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Afin
de d�terminer la masse de glucose contenue dans un sachet de
m�dicament permettant la r�hydratation, on r�alise l'exp�rience
suivante :
- une solution S1 de volume V1 = 500,0 mL est pr�par�e en dissolvant le contenu du sachet dans l'eau distill�e ;
- cette solution est dilu�e d'un facteur 10 pour obtenir la solution S2.
- en r�alisant le m�me protocole que pour les solutions �talons, on
mesure une absorbance A = 0,59 lorsqu'on utilise 10,0 mL de solution S2 � la place de 10 mL de solution �talon.
2.5. D�terminer la masse de glucose contenue dans le sachet de m�dicament et commenter.
0,59 = -0,39 Cm +0,88 ; Cm = (0,88-0,59) / 0,39 =0,7436 g / L.
Prendre en compte la dilution : 0,7436 x10 ~7,4 g / L.
Soit environ 3,7 g d glucose dans la solution S1, c'est � dire dans un sachet.
Le fabricant indique 4,0 g de glucose.
Ecart relatif : (4-3,7) / 4 =0,075 ( 7,5 %).
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