Dosage d'un mélange de deux sucres

1/ BUT du TP (5 points)

Dans ce TP, notre objectif est de trouver les concentrations respectives de deux sucres qui sont le Xylose et le Fructose. Pour cela, nous utilisons deux méthodes de dosage : le dosage volumétrique (dosage des aldoses par le diiode en milieu alcalin) qui concerne les propriétés chimiques et le dosage polarimétrique qui est lié aux propriétés optiques.

2/ PRINCIPE

Présenter le principe des 2 méthodes utilisées (10 points)

• Dosage volumétrique :

On sait que le xylose est un aldose et le fructose un cétose.

Le diiode réagit uniquement avec les aldoses, en effet, le diiode (I2) permet l'oxydation des aldoses. Mais cette réaction à lieu uniquement en milieu alcalin (basique). La soude ou hydroxyde de sodium (NaOH) permet de rendre ce milieu alcalin. Lorsque les aldoses et le diiode sont dans ce milieu, il y a oxydation des aldoses à l'obscurité.

Pour trouver la quantité de diiode utilisée, on acidifie le milieu avec l'acide sulfurique (H2SO4), à ce moment là, le diiode va se régénérer. Ainsi on peut titrer le diiode par le thiosulfate de sodium (Na2S2O3). Il y a une décoloration qui se produit et lorsque la solution devient incolore, cela signifie que le thiosulfate a réagit entièrement avec le diiode, il n'y a donc plus de diiode régénéré. La goutte de thiodène marque la fin du titrage.

D'après l'équation de le dosage du diiode régénéré, non stœchiométrique, on a nI2régénéré = nT (avec T: Thiosulfate ajouté)

La quantité de diiode utilisé est égale à la quantité de diiode total et de la quantité de diiode régénéré. Or la cette quantité correspond à la quantité d'aldose. Il ne reste plus qu'à trouver la concentration à l'aide de calcul.

• Dosage polarimétrique :

Ce dosage repose sur la loi de Biot qui définit le pouvoir rotatoire spécifique. Le polarimètre

est un appareil qui permet de mesurer la déviation du plan de polarisation d'une lumière polarisée qui traverse la solution de sucre composée de deux énantiomère D et L. Cette angle de déviation de la lumière est le 〈obs dans la formule de Biot.Dans l’équation de la loi de Biot, il y a la concentration. On recherche la concentration du xylose et du fructose, il reste à faire un système d’équation avec deux inconnus pour trouver ces concentrations.

Pour le dosage chimique, écrire toutes les réactions avec les ions spectateurs et les projections de Fischer de l'aldose et de l’aldonate (base conjuguée de l’acide aldonique) (5 points)

Les ions italiques sont en italiques

Dismutation du diiode (stochiométrique): I2 + 2OH- + 2Na+ → IO- + I- + H2O + 2Na+ 

Le diiode se dismute à l'ajout de la soude (NaOH)

Oxydation des aldoses : IO- + R-CHO + OH- + Na+ → RCOO- + I- + H2O + Na+ + IO-(excès)

Les aldoses sont oxydés par le diiode en milieu alcalin et à l'obscurité.

Pour oxyder les aldoses, le diiode n'a pas été entièrement utilisé.

Régénération du diiode : IO- + I- + 2H+ + SO2-4 → I2 + H20 + SO2-4

Le diiode est régénéré à l'ajout de l'acide sulfurique (H2SO4)

Dosage du diiode régénéré (non stochiométrique) : I2 + 2S2O32- + 4Na+ → 2I- + S4O62- + 4Na+

Le diiode est dosé par le thiosulfate (Na2S2O3)

Projections de Fischer de l'aldose et de l'aldonate :

3/ RÉSULTATS ET INTERPRÉTATION

Pour chaque dosage, indiquer clairement vos résultats expérimentaux et expliciter les calculs.

Dosage chimique

Volumes expérimentaux obtenus (en mL)

Témoin : 25

1er essai : 18

2ème essai : 16,7

Essais supplémentaires éventuels : 18,5

Calcul du contrôle de l’acceptabilité (sachant que l’écart-type de répétabilité sr = 0,23 mL) (5 points)

Pour les 2 premiers essais :

Calcul : | x1 – x2 | > ou ≤ 2,8 Sr or Sr = 0,23 donc 2,8 x 0,23 = 0,644

Application numérique : | 18 -16,7 | = 1,3 > 0,644

Nous faisons donc un 3ème essai.

Pour tous les essais :

Calcul : | xmax – xmin | > ou ≤ 3,3 Sr or Sr = 0,23 donc 3,3 x 0,23 = 0,759

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