TP Dosage d'un mélange de deux sucres

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On se sert d’abord du titrage témoin pour déterminer l’expression de la concentration de thiosulfate réelle. En effet, le thiosulfate est hygroscopique, sa concentration diminue avec l’exposition à l’air. Il est donc nécessaire de déterminer précisément sa concentration pour nos calculs.

nI2 initial = [pic 9]

2 x nI2 initial = nThio

2 x (CI2 initial x V0) = Cthio x VThio - Essai à blanc

(1) Cthio= [pic 10]

Nous allons maintenant voir si l’écart entre nos deux essais est assez minime pour pouvoir en faire la moyenne. Pour cela, il faut que :

|VT1 – VT2 | ≤ 2,8 Sr

|15,5 – 15,4 | ≤ 2,8 Sr

15,5 – 15,4 = 0,1

2,8 x 0,23 = 0,644

or 0,1 0,644

donc le volume à l’équivalence (du titrage du xylose) est la moyenne des volume à l’équivalence de chacun des deux titrages :

VE = = 15,45 mL[pic 11]

Nous nous servons ensuite des solutions sucrées, pour déterminer la quantité de matière de diiode restant car non consommé par l’oxydation.

2 x nI2 restant = nthio

(2) nI2 restant = = [pic 12][pic 13]

On sait que nI2 utilisé = nxylose (nIO- ayant réagis avec nxylose )

nI2 utilisé = nI2 initial - nI2 restant

Donc nxylose = nI2 initial - nI2 restant

= CI2 initial x V0 – [pic 14]

On remplace Cthio de (2) par (1)

Donc nxylose = (CI2 initial x V0) – ( VE)[pic 15]

Application numérique :

nxylose = (25 E-3 x 25 E-3) - ( E-3)[pic 16]

nxylose = 6,114 E-4

À partir de la quantité de matière, on peut en déduire la concentration du xylose.

Cxylose = = = 0,680 mol/L (concentration molaire)[pic 17][pic 18]

En concentration massique : Cxylose x Mxylose = 0,680 x 150 = 101,9 g/L = 0,1019 g/mL

La concentration en sucre dans la solution R est de 10% soit 10g pour 100 mL (0,1 g/mL). Cela revient à dire qu’il y a 101,9% de xylose dans la solution ce qui n’est pas possible. Il y a donc probablement une erreur dans notre manipulation ce qui nous a donner un VE faux et a donc faussé nos résultats.

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Dosage polarimétrique

Le dosage polarimétrique repose sur l’utilisation d’un polarimètre. Tout d’abord, nous réglons l’appareil, on dit qu’on fait « le blanc de l’appareil ». En fait, il s’agit de remplir le tube polarimétrique d’eau distillée, de régler jusqu’à l’équipénombre et d’appuyer sur « set » pour obtenir zéro qui correspond à : « pas de déviation de la lumière ».

Ensuite nous pouvons faire les mesures sur notre solution inconnue. On remplit le tube polarimétrique de la solution, on règle jusqu’à l’équipénombre et on lit l’angle de déviation de la solution inconnue. On répète deux fois les mesures pour plus de précisions.

Mesure 1

αobservé = -1,25

Mesure 2

αobservé = -1,25

Mesure 3

αobservé = -1,20

Moyenne des trois mesures

- 1,23

Connaissant l’angle de déviation observé pour la solution, les pouvoirs rotatoir spécifiques du fructose et du xylose et la longueur du tube polarimétrique, on peut en déduire, par la loi de Biot, les concentrations respectives de deux sucres sachant que la concentration totale en sucre est de 10% .

αobservé = x Σi=1 [α]DT x Ci[pic 19]

αobservé = x (αF x x αx xy) [pic 20][pic 21]

où est la concentration du fructose et y est la concentration du xylose [pic 22]

αobservé = -1,23 °

= 1 dm[pic 23]

(Concentration totale en sucres)[pic 24]

[pic 25]

αF = -92 dm-1.g-1.ml

αx = +18 dm-1.g-1.ml

-1,23 = 1 x (-92 x (0,1 – ) + 18)[pic 26][pic 27]

-1,23 = -92 x 0,1 + 92 + 18[pic 28][pic 29]

-1,23 = -9,2 + 110[pic 30]

-1,23 + 9,2 = 110[pic 31]

7,97 = 110[pic 32]

E-2 = 0,0725 g.mL-1 (Cxylose)[pic 33]

αobservé = x (αF x x αx xy) [pic 34][pic 35]

-1,23 = 1 x (-92 + 18 x 0,07245)[pic 36]

-1,23 = -92 + 1,3041[pic 37]

= = 0,0275 g.mL-1[pic 38][pic 39]

La concentration en sucre dans la solution R est de 10% soit 10g pour 100 mL (0,1 g/mL). Il y a donc 72,5 % de xylose et 27,5% de fructose.

IV - Conclusion

Après avoir fait le dosage polarimétrique, sans calculs, nous avions déjà une vague idée sur la concentration des sucres. Sachant les pouvoirs rotatoires théoriques du xylose et du fructose, respectivement +18 et -92, et sachant le pouvoir rotatoire de notre solution, on a pu déjà se rendre compte qu’il y avait environ plus de xylose que de fructose.

Malheureusement les dosages ne nous ont pas permis