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TP iodométrie

Posté par
Niakata
24-03-24 à 18:39

Bonjour, j'aurai besoin d'aide pour répondre aux questions du TP s'il vous plait, voici les premières lignes du TP :
"Dès le début de la séance :
- Mettre les bains-marie en service
- Préparer les solutions p et h (voir protocole)
- Se mettre dans la tête que le TP sera long (manipulations et calculs) et
qu'il ne faut pas perdre de temps !
- Repérer sous les hottes les solutions de jus d'orange et de diiode
Introduction - But des manipulations - Méthodologie
La douceur d'un fruit est due à la présence de composés sucrés. Dans le cas de
l'orange, ces composés sont le saccharose (C12H22O4), le glucose (C6H12O6) et son
isomère le fructose."

Pour le calcul de la quantité de diiode en excès :
Pour p1 :
On a 2 moles de thiosulfate de sodium qui réagit avec une mole de I2.
à l'équivalence :
n(I2 excès)=[C(na2S2O3).Ve]/2 ?

Merci d'avancepdf
PDF - 338 Ko

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 24-03-24 à 19:42

Bonsoir
Effectivement : la quantité de diiode dosée est la moitié de la quantité introduite à l'équivalence d'ions S2O32-.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 24-03-24 à 19:57

Merci,
pour h1, on a la même chose, n(I2 excès)=[C(na2S2O3).Ve]/2 ? Juste les volumes qui diffèrent.

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 24-03-24 à 20:58

Oui puisque la réaction de dosage est la même.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 24-03-24 à 22:08

Pour le calcul de la quantité de glucose transformée en gluconate pour les solutions p1 et h1 :
pour répondre je pense qu'on a besoin de cette partie de l'énonce : "Par conséquent, connaissant la
quantité initiale de diiode et, par ce dosage, la quantité de diiode en excès, il sera
possible de calculer la quantité de diiode ayant réagi avec le glucose"

On calcul n(I2 initial)=0,015L*0,05mol/L
Sauf que 0,015L est le volume d'iode  ?
On fait n(I2 réagi)=n(I2 initial)-n(I2 excès)
Et on fait n(glucose)=n(I2 réagi)/2 ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 24-03-24 à 23:19

La réaction d'oxydation du glucose par le diiode fait réagir les mêmes quantités (en moles) de diiode et de glucose. Le facteur 1/2 n'intervient pas  dans ton dernier message.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 24-03-24 à 23:32

Ah oui effectivement, donc pour h1 et pour p1, on a n(glucose)=n(I2 réagi) ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 24-03-24 à 23:45

Oui !

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 00:19

Pour p1, Comme le glucose et le fructose sont en quantités équimolaires, la quantité de saccharose dans la solution p sera équivalente à la quantité de glucose ? Donc n(glucose)=n(I2 réagi)=n(saccharose) ?

Même chose pour h1 ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 10:53

La solution h1 possède un volume égal à la moitié du volume de p1. Avant hydrolyse de h1, les quantités de saccharose, glucose et fructose sont dont deux fois plus petites dans h1.
Le dosage par le diiode de la solution p1 permet d'obtenir la quantité de glucose (égale à la quantité de fructose) présente naturellement dans p1 mais ne dit rien sur le saccharose.
L'étude de la solution h1 permet d'obtenir la quantité de glucose présente après hydrolyse totale du saccharose. Puisque la quantité produite de glucose par hydrolyse est égale à la quantité de saccharose. La différence entre deux fois la quantité de glucose dans h1 et la quantité de glucose dans p1 donne la quantité de sacharose dans p1.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 15:18

D'accord merci mais on demande la quantité de saccharose dans p pas p1 comme vous avez écrit ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 15:45

La fiche de TP demande de calculer  d'abord les quantités dans p1 et h1. Ensuite, il suffit de voir comment a été obtenue p1 à partir de p et h1 à partir de h.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 16:25

D'accord donc on a le saccharose dans p1, mais dans h1, on a n(saccharose)=n(glucose h1) ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 16:32

Dans la solution h1 : le saccharose présent avant hydrolyse est totalement hydrolysé en glucose et fructose, une mole de saccharose formant une mole de glucose. La quantité de glucose dosée dans h1 est donc la somme de deux quantités : la quantité de glucose initialement présente et la quantité de saccharose.
Reprends maintenant mon message de 10h53.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 16:40

n(saccharose p1)=2*n(glucose h1) - n(glucose p1)
n(glucose h1)=n(I2 réagi) comme écrit dans mon message à 23:32

Donc n(saccharose h1)=n(glucose h1) - n(glucose initial)=n(I2 réagi)-n(glucose initial) ?

Mais on a pas glucose initial ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 17:02

Quantité de glucose sans hydrolyse donc quantité dans p1.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 17:25

Donc n(saccharose p)= 2*n(saccharose h1) - n(saccharose p1) ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 18:58

Je viens de relire le protocole. Je pense avoir commis une erreur dans mes messages précédents : j'ai oublié une dilution dans mon raisonnement concernant la préparation de h1.
Refaisons le raisonnement pas à pas en commençant par le plus simple : l'étude des solutions p1 et p qui permettent de déterminer les quantités de glucose et de fructose dans le jus d'orange.
Connaissant n(glucose , p1)  peux-tu remonter à n(glucose,p) puis à la quantité de glucose et de fructose dans les 25mL de jus d'orange ?
On étudiera la quantité de saccharose après...

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 19:13

Juste pour résumer ce qui est correcte pour l'instant :
pour h1 et p1, on a :
n(I2 excès)=[C(na2S2O3).Ve]/2
On a aussi n(I2 réagi)=n(I2 initial)-n(I2 excès)
donc n(glucose)=n(I2 réagi)

Donc n(glucose, p1)=n(I2 réagi, p1)

n(glucose,p) = n(glucose, p1) ? donc n(glucose, jus d'orange)=n(glucose, p1)/4 car on a dilué avec de l'eau distillée ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 19:50

D'accord avec ton dernier message sauf la dernière ligne.
A ce que je comprends de ton document :
sur les 100mL de solution p on en prélève 20mL pour former p1. Donc :
n(glucose,p) = 5.n(glucose, p1)
n(glucose,p) = n(fructose, p)
Ensuite :
les 25mL de jus d'orange sont complétés à 100mL par de l'eau pour former la solution p. La quantité de glucose et la quantité de fructose sont donc identiques dans p et dans le jus d'orange mais bien sûr, les concentrations sont divisées par 4.
Pour la suite, si je résume bien : on prélève 20mL de solution p où on hydrolyse le saccharose grâce à divers ajouts qui conduisent à un volume total de 50mL que l'on appelle h. La solution h1 est obtenue en prélevant 10mL de la solution h.
De la quantité de glucose dosée dans p1, tu peux remonter à la somme des quantités de glucose et de saccharose dans p donc ensuite à la quantité de saccharose dans p et dans le jus d'orange.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 20:07

n(glucose,p) = 5.n(glucose, p1)=5.n(fructose, p1)
n(saccharose, p)= je ne sais pas...

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 20:24

Et je ne comprends plus trop, la questions dit "A partir de chaque solution p1 et h1, à l'issue de ce dosage :"

On est donc censé trouver à chaque fois deux résultats différents :
Pour "Calculer la quantité de diiode en excès":
On a bien trouvé deux résultats : n(I2 excès, h1) et n(I2 excès, p1)

Pour "Calculer la quantité de glucose transformée en gluconate pour les solutions p1 et h1" :
On a bien trouvé n(glucose, p1) et n(glucose, h1)

Pour "Calculer la quantité de saccharose dans la solution p" :
Selon ce que vous avez dit "De la quantité de glucose dosée dans p1, tu peux remonter à la somme des quantités de glucose et de saccharose dans p donc ensuite à la quantité de saccharose dans p et dans le jus d'orange." donc c'est uniquement à partir de p1 alors qu'on doit aussi trouver un résultat à partir de h1 étant donné que la question dit A partir de chaque solution p1 et h1 ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 21:40

Tu as raison : mon message précédent oublie de mentionner h et h1. En procédant comme pour p1 et p, tu peux exprimer les quantités de glucose dosées dans h1 puis dans h. La quantité dans h est la somme des quantités de glucose et de saccharose que l'on aurait eu dans h s'il n'y avait pas eu hydrolyse.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 21:47

Pour n(saccharose, p)= je ne sais pas

Pour h1 aussi je ne sais pas

Je suis un peu perdu, donc si j'ai bien compris on fait d'un coté le calcul de la quantité de saccharose dans la solution p grace à p1 et de l'autre coté grace à h1

pourriez-vous m'aider avec les calculs s'il vous plait, je ne sais pas...

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 25-03-24 à 22:30

Citation :
Pour n(saccharose, p)= je ne sais pas

Il faut attendre l'étude de h1 et h avant de répondre.
Nous avions montré :
n(glucose,p) = 5.n(glucose, p1)=5.n(fructose, p1)
Maintenant étudions h1 et h. h1 est obtenue en prélevant 10mL dans 50mL de h :
n(glucose,h)=5.n(glucose,h1)
les 50mL de h sont obtenus à partir de 20mL de p.
Cette quantité de glucose est la somme quantité de glucose + quantité de saccharose juste avant hydrolyse du saccharose, donc dans les 20mL de p. Pour obtenir cette somme dans les 100mL de p, il suffit de multiplier par 5.
n(glucose,p)+n(saccharose,p)=5.n(glucose,h)=25.n(glucose,h1)
Finalement, par différence :
n(saccharose,p)=25.n(glucose,h1)-5.n(glucose, p1)
Tu peux finir maintenant ...

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 25-03-24 à 23:18

Merci, vous aviez dit "La quantité de glucose et la quantité de fructose sont donc identiques dans p et dans le jus d'orange" donc
n(glucose,p)=n(glucose, jus d'orange)
Et n(glucose, jus d'orange)=n(fructose, jus d'orange)

Est-ce qu'il en va de meme pour le saccharose ?
Il reste maintenant n(saccharose, jus d'orange)=n(saccharose,p)=25.n(glucose,h1)-5.n(glucose, p1) ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 26-03-24 à 10:10

Pour passer des 25mL de jus d'orange au 100mL de solution p, on pratique juste une dilution en ajoutant 75mL d'eau. Cela ne modifie pas les quantités de glucose, de fructose et de saccharose.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 26-03-24 à 11:45

D'accord merci, je pense avoir bien compris, juste pour la multiplication par 25, n'est-ce pas plutôt 12,5 ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 26-03-24 à 11:52

Tel que j'ai compris le protocole, c'est bien 5x5=25. Qu'est-ce qui te conduit à trouver 12,5 ?

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 26-03-24 à 11:55

Vous avez mis dans 100 mais c'est dans 50 ? Donc la moitié ?

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 26-03-24 à 14:02

Je reprends "l'historique" des manipulations.
1° On prélève 20mL dans 100mL de p : cela divise bien par 5 les quantités de matières prises en compte.
2° A ces 20mL on ajoute 30mL d'eau et de diverses substances pour provoquer l'hydrolyse du saccharose et obtenir la solution h. Cela a longuement été expliqué : la quantité de glucose en fin d'hydrolyse est égale à la somme des quantités de glucose et de saccharose avant l'hydrolyse.
3° On prélève 10mL sur les 50mL de cette solution h pour obtenir la solution h1 que l'on dose. Cela divise donc encore par 5 la quantité de matière prise en compte dans le dosage.
Deux divisions successives par 5 de quantités de matières conduit bien à une division par 25.

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 26-03-24 à 14:40

D'accord merci pour votre aide , j'ai bien compris.

Posté par
vanoise
re : TP iodométrie 26-03-24 à 15:07

Je n'ai pas voulu te perturber avec cela mais il y a une petite erreur dans ton document. Le glucose peut réagir avec l'oxydant diiode dans la mesure où il possède un radical -CH=0 caractéristique des aldéhydes. Tu as sûrement étudié dès le secondaire ce type d'oxydation : l'aldéhyde est oxydé en acide carboxylique si le milieu est acide ou en ion carboxylate si le milieu est basique comme ici. Dans ce contexte le radical -CH=0 se transforme donc en  -COO- et non en COO+ comme indiqué sur ton document. La réaction de dosage a pour équation :

C_{5}H_{11}O_{5}CHO_{(aq)}+I_{2(aq)}+...HO_{(aq)}^{-}=C_{5}H_{11}O_{5}COO_{(aq)}^{-}+...H_{2}O+2I_{(aq)}^{-}
Je te laisse équilibrer mais heureusement, cela n'a aucune incidence sur les raisonnements que nous avons fait : il faut toujours une molécule de diiode pour doser une molécule de glucose.
D'ailleurs, l'ion gluconate dont parle le document est bien l'ion négatif et non l'ion positif et de plus : l'équation écrite sur ton document ne respecte pas la conservation des nombres d'oxydation (laisse tomber cette dernière remarque si la notion de nombre d'oxydation n'est pas à ton programme).

Posté par
Niakata
re : TP iodométrie 26-03-24 à 23:53

Ah d'accord merci beaucoup



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