La vitamine C

• La vitamine C est un réducteur : on peut la doser en mettant en jeu une réaction d’oxydoréduction.

• C’est aussi un acide faible de formule brute C6H8O6. Sa base conjuguée

est l'ion ascorbate C6H7O6- .

Le pKa du couple acide ascorbique/ion ascorbate est égal à 4,05.

• Nous allons titrer la fraction de vitamine C sous forme acide dans un comprimé par réaction acido-basique.

• La solution à titrer notée SA est préparée par dissolution 2 comprimés

dans une fiole jaugée de 1,0 L.

I. Dosage par titrage pH-métrique

1. Mode opératoire et mesures

• Remplir la burette avec la solution d’hydroxyde de sodium (cB = 1,0.10-2 mol.L-1).

• Prélever 40,0 mL (vA) de solution de vitamine C à l’aide d’une pipette jaugée et les verser dans un bécher.

• Légender le schéma du dispositif expérimental. burette, solution de soude à 1,0.10-2 mol.L-1, pHmètre, électrode pHmétrique, 40 mL de solution d'acide ascorbique, bécher, barre aimantée, agitateur magnétique.

• Étalonner le pH-mètre à l’aide des solutions tampons de pH égaux à 7 puis 4.

• Procéder au titrage sous agitation en ajoutant la soude mL par mL. Après chaque ajout de soude, attendre la stabilisation du pH-mètre et reporter les mesures dans un tableau.

2. Exploitation : détermination de la masse d'acide ascorbique dans un comprimé

• Écrire l’équation chimique de la réaction de titrage.

Une solution de soude NaOH est une solution contenant des ions Na+(aq) et OH-(aq). L'équation de dissolution correspondante est :

NaOH(s) → Na+(aq) + OH-(aq)

La réaction chimique s'effectue entre les ions OH- (base) et l'acide ascorbique. Les ions Na+ sont spectateurs et n'entrent donc pas dans l'équation bilan de la réaction.

L'équation chimique de la réaction de titrage est :

OH-(aq) + C6H8O6 (aq) → H2O(l) + C6H7O6- (aq)

Il s'agit bien d'un échange de proton H+.

Quelles doivent être les caractéristiques de cette réaction pour que l’on puisse effectuer le titrage ?

La réaction doit être unique.

La réaction doit être rapide.

La réaction doit être totale . (xf = xmax)

remarques :

Les réaction acide-base sont quasi instantannées

Pour avoir une réaction totale il faut :

- doser un acide (fort ou faible) en utilisant une base forte. (solution de soude en général)

- doser une base (forte ou faible) en utilisant un acide fort. (solution de HCl en général)

• Dresser, en utilisant des expressions littérales, le tableau d'évolution du système chimique.

état OH-(aq) + C6H8O6 (aq) → H2O(l) + C6H7O6- (aq)

Initial 0 CB.VB CA.VA solvant 0

intermédiaire x CB.VB - x CA.VA - x solvant x

final xmax CB.VB - xmax CA.VA - xmax solvant xmax

Final avant équivalence xmax 0 CA.VA - xmax solvant xmax

Final à l'équivalence xmax 0 0 solvant xmax

Final après équivalence xmax CB.VB - xmax 0 solvant xmax

• Définir l'équivalence en terme de quantité de matière.

L'équivalence correspond à la situation pour laquelle les réactifs ont été versés en proportions stoechiométriques

En déduire une relation entre

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