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ECE n° 19 : détermination du pH de l'Allantoïne

Posté par
Kassandra2002
31-05-19 à 14:46

Bonjour,

A quelques jours des ECE, j'essaye de m'entraîner sur les sujets de BAC, et j'aurais besoin de vitre aide. Le sujet n°18 parle des cachets d'allantoïne. Ces cachets viennent d'être synthétisé selon le protocole suivant :
Document 1:

"Placer un gros barreau aimanté dans un erlenmeyer rodé puis, à l'aide d'un entonnoir à solide, introduire de l'urée et une solution aqueuse d'acide glyoxylique à 50 % en masse. Agiter jusqu'à obtention d'une solution limpide. Introduire lentement, sous agitation magnétique, une solution d'acide sulfurique concentrée. Adapter un
réfrigérant ascendant. Placer l'erlenmeyer dans un bain-marie. Maintenir l'agitation, le chauffage et l'ébullition de l'eau pendant 45 minutes. Le milieu réactionnel se trouble avec l'apparition d'un précipité blanchâtre au bout de 15 à 20 minutes. Refroidir ensuite dans la glace pendant quelques minutes. Récupérer le solide sous vide à l'aide d'une filtration sur Büchner. Rincer avec de l'eau glacée. On obtient de l'allantoïne sous forme solide."


Puis, ils ont été titré :
Document 2:

"L'allantoïne est un monoacide qui sera noté HA, de masse molaire moléculaire M = 158,12 g.mol−1. Le titrage d'une solution aqueuse d'allantoïne préparée à partir de 0,75 g de solide obtenu par la synthèse précédente est réalisé avec une solution d'hydroxyde de sodium (Na+ (aq) + HO-(aq)) de concentration molaire égale à 0,25 mol.L-1. Le volume versé à l'équivalence est de 10,1 mL. L'équation du dosage est : HA(aq) + HO-(aq) → A-(aq) + H2O(l)".

La première question est la suivante : En exploitant quantitativement les résultats du dosage du document 2, expliquer pourquoi le produit n'est pas
commercialisable tel quel.

Je sais que l'on doit trouver que les cachets sont non commercialisable car l'allatoine est trop acide et parce qu'il reste de l'acide glyoxylique, mais je ne comprends pas pourquoi.

D'après une correction sur internet, il faut tout d'abord dire qu'à l'équivalence, les réactifs introduits sont présents dans les proportions stœchiométriques de l'équation de réaction. Puis, il a fait un tableau d'avancement :
(J'ai tenté de faire un tableau mais je ne comprends rien au codage, donc voici une version "simplifié".... pardon)

On obtient la dernière ligne suivante :
état de la réaction          AH                     +          OH-                     ->    A -     +   H20
état final                        ni(AH) -xmax           ni(OH-) - xmax               xf               xf


Je ne comprends pas cette ligne, pourquoi mélanger des xmax et des xf ? Je pensais qu'il s'agissait de deux états différents : l'état maximal et l'état final

Par la suite, le correcteur a calculé x max en utilisant le fait que n(OH-) = n(AH)-xmax :

n(OH-) = CHO-*VE = 0,25*10,1 = 2,525 mol
nA-xmax = 0,525 donc xmax = nA/0,525= m/M(AH)/0,525 = 0,75/158,12=1,88E-3

Là aussi je ne comprends pas puisqu'on est à l'équivalence, ça ne devrait pas être n(OH-) = n(AH) ? Il a tout de suite conclu par le fait que l'allantoine est trop acide, mais il n'y a ici aucun calcul de pH, comment est-il arrivé à cette conclusion ? D'ailleurs, comment sait-on qu'un pH est trop élevé puisqu'il n'y a pas de document à ce propos

Merci d'avance,
Kassandra

Posté par
odbugt1
re : ECE n° 19 : détermination du pH de l'Allantoïne 31-05-19 à 19:48

Bonjour,

Trouver un corrigé sur internet n'est pas un gage de fiabilité.

Pour une réaction totale comme celle qui est utilisée pour un titrage, il n'y a pas lieu de distinguer l'avancement final et l'avancement maximal.

Pour moi la quantité de réactif titrant utilisée est :
n(OH-) = 0,25 * 10,1.10-3 = 2,525.10-3 mol et pas 2,525 mol
A l'équivalence la quantité de réactif titré n(AH) est donc aussi 2,525.10-3 mol

La masse m(AH) de réactif titré est m(AH) = n(AH) * M(AH) = 2,525.10-3 * 158,12 = 0,40g

Ces 0,40g de AH étaient inclus dans 0,75g de solide synthétisé.
J'en déduis que ce solide ne contenait que 100* (0,40 / 0,75) = 53% environ de AH qu'il était donc très impur et que c'est pour cette raison qu'il n'était pas possible de le commercialiser dans cet état.

Rien dans l'énoncé (tel que tu l'as retranscrit) ne permet avec certitude d'identifier la nature des impuretés du solide. On peut seulement faire des hypothèses.
Rien non plus dans cet énoncé ne permet d'affirmer le caractère "trop acide" du produit synthétisé.

Posté par
Kassandra2002
re : ECE n° 19 : détermination du pH de l'Allantoïne 01-06-19 à 09:39

Merci beaucoup pour votre aide, je comprends mieux maintenant !



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