La vitamine C dans un jus d'orange frais. Concours kiné Berck 2015

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On presse une orange et on filtre son jus. On prélève V = 10 mL de ce jus que l'on place dans un erlenmeyer.
Etape 1.
On oxyde l'acide ascorbique contenu dans le jus filtré par une solution de diiode en excès. On verse un volume V1 = 20,0 mL d'une solution aqueuse de diiode de concentration en soluté apporté c1 = 3,40 mmol/L dans l'erlenmeyer contenant le jus. La réaction est totale entre l'acide ascorbique et le diiode.
Etape 2.
On dose l'excès de diiode par une solution aqueuse de thiosulfate de sodium.  La solution titrante de thiosulfate de sodium est préparée par dissolution d'une masse m =1,24 g de thiosulfate de sodium pentahydraté solide Na2S2O3, 5H2O dans de l'eau distillée pour obtenir 1 L de solution, notée S. On remplit une burette graduée avec cette solution S. Dans l'erlenmeyer on ajoute une pointe de spatule de thiodène qui sert d'indicateur coloré.
Il faut versé Véq = 11,7 mL de solution S pour atteindre l'équivalence.
Formule brute de la vitamine C : C6H8O6.
Couples oxydant / réducteur : I2aq / I-aq ; S4O62-aq / S2O32-aq ;
C6H6O6 aq / C6H8O6 aq.
Apport journalier recommandé en vitamine C : 110 mg par jour pour un adulte.
Calculer la concentration molaire effective initiale en mmol/L des ions thiosulfate dans S.
M(
Na2S2O3, 5H2O) =2*23 +2*32+3*16 +5*18 =248 g/mol.
n = m/M =1,24 /248 =0,005 mol = 5,0 mmol dans 1 L.
Ecrire l'équation de la réaction entre l'acide ascorbique et le diiode.
C6H8O6 aq + I2aq = C6H6O6 aq +2I-aq + 2H+aq. (1)
Ecrire l'équation de la réaction entre les ions thiosulfate et le diiode.
2S2O32-aq +I2aq =S4O62-aq +2I-aq (2).





Calculer la quantité d'acide ascorbique n0 ( en µmol ) contenu dans 10 mL de jus d'orange.
A l'équivalence, n(
S2O32-aq) = 5,0 10-3 *11,7 10-3 =58,5 10-6 mol = 58,5 µmol.
Quantité de matière de diiode en excès : ½
n(S2O32-aq) =29,25 µmol.
Quantité de matière initiale de diiode : V1c1 =20,0 10-3 *3,40 10-3 =68 10-6 mol = 68 µmol.
Quantité de matière de diiode ayant réagi avec la vitamine C : 68-29,25 =38,75 µmol.
n0 ~ 38,8 µmol.
Calculer la concentration massique t ( en mg/L ) en acide ascorbique dans le jus.
[acide ascorbique] =38,75 10-6 / (10,0 10-3) =3,875 10-3 mol/L.
M(acide ascorbique) =6*12+8+6*16 =176 g/mol.
t =
3,875 10-3 *176 =0,682 g/L = 682 mg/L.

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Déterminer le volume minimal ( en mL ) de jus d'orange frais permettant de couvrir les besoins journaliers en vitamine C d'un adulte. On suppose que c'est la seule source d'apport de vitamine C.
110 mg par jour soit 110*1000 / 682 = 161 mL.

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