Titrage
acide-base : un indicateur color� issu du chou rouge.
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1. Mod�lisation d'un indicateur color� naturel issu du chou rouge.
la
couleur du chou rouge est due � la pr�sence d'une vingtaine
d'anthocyanes diff�rentes. On mod�lise ce m�lange complexe d'esp�ces
chimiques par une seule esp�ce chimique, la cyanidine dont la structure
est commune � toutes les anthocyanes.
On limite la mod�lisation � des pH compris entre 4,5 et 9,0. La cyanidine existe principalement sous trois formes.
On pr�pare une solution de chou rouge en faisant mac�rer pendant 10
minutes dans de l'eau distill�e chaude le quart d'un chou rouge coup�
en morceaux. On foltre le m�lange et on obtient une solution aqueuse de
couleur violet bleu intense. On fait varier le pH de la solution et on
note la couleur correspondante.
1.1- Justifier que la forme 1 est amphot�re.
La forme 1 est susceptible de c�der un proton pour donner la forme 2 : elle se comporte en acide.
La forme 1 est susceptible de gagner un proton pour donner la forme 3 : elle se comporte en base.
1.2. Compl�ter le diagramme de pr�dominance ci-dessous. Associer une couleur � chaque forme en solution aqueuse.
Titrage d'un lait ferment�.
Des
bact�ries transforment le lactose du lait frais en acide lactique.
L'acidit� Dornic d'un lait doit �tre sup�rieure � 80�D pour pouvoir
fabriquer un yaourt.
2.1. Repr�senter le sch�ma de Lewis de l'ion lactate.
2.2.
Justifier que la fermentation du lait contribue � acidifier celui-ci..
La
fermentation du lait transforme le lactose en acide lactique ; la
pr�sence de cet acide contribue � augmenter l'acidit� du lait.
2.3. On veut mod�liser la transformation chimique entre l'acide lactique est l'eau. On note AH l'acide lactique et A-
l'ion lactate. Ecrire l'�quation de cette r�action. Montrer que cette
transformation chimique est spontan�e. On admettra que la concentration
initiale en ion lactate est nulle.
AH aq + H2O = A-aq + H3O+aq. Ka = 10-3,9.
Quotient de r�action initial Qr i =[ H3O+aq]i[A-aq]i / [AH aq]i = 0.
Qr i < Ka, la r�action �volue dans le sens direct jusqu'� atteindre l'�quilibre.
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La m�thode Dornic consiste � titrer 10,0 mL de lait par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration C0 =0,111 mol / L.
AH aq + HO-aq --> A-aq + H2O(l).
On
utilise le chou rouge comme indicateur color�. Le pH initial vaut 5,9
et le pH � l'�quivalence vaut 8,3. Le volume vers� � l'�quivalence est V�q = 2,8 mL.
2.4 Justifier l'utilisation du chou rouge comme indicateur color�. Pr�ciser le changement de couleur.
Le pH du point d'�quivalence appartient � la zone de virage [7,1 ; 8,4] de l'indicateur color�. Le chou rouge convient.
La solution passe du bleu au vert � l'�quivalence.
2.5. D�terminer si l'acidit� Dornic du lait ferment� convient pour la fabrication d'un yaourt.
Quantit� de mati�re d'acide lactique � l'�quivalence : n = C0 V�q = 0,111 x 2,8 = 0,3108 mmol dans 10,0 mL de lait.
Concentration en acide lactique : 0,3108 / 10,0 = 0,03108 mol/ L.
M( AH) =90,1 g / mol.
Concentration massique correspondante : 0,03108 x90,1 =2,80 g / L.
1,0�D correspond � une concentration en masse d'acide lactique �gale � 0,10 g / L.
Soit 2,8 / 0,1 = 28 �D, valeur inf�rieure � 80�D. Ce lait ne convient pas.
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