Aurélie 13/3/6

Dosage de la vitamine C.

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La vitamine C ou acide ascorbique est vendue en pharmacie sous forme de comprimés.

Données à 25°C :

masse molaire de l'acide ascorbique : 176 g/mol ; pKa = 4

masse d'acide ascorbique dans un comprimé : 500 mg d'après le fabricant

concentration de la soude utilisée : Cb= 0,02 mol/L

indicateur coloré
teinte acide
zone de virage
teinte basique
rouge de méthyle
rouge
4,2 - 6,2
jaune
rouge de crésol
jaune
7,2 - 8,8
rouge
hélianthine
rouge
3,1 - 4,4
jaune
La formule brute de l'acide ascorbique est C6H8O6 , sa formule semi-développée est la suivante :

Un atome de carbone asymétrique est un atome de carbone tétraèdrique relié à 4 atomes ou groupes d'atomes différents.

Les atomes de carbone n°4 et n°5 sont asymétriques




Le comprimé écrasé est dissout dans un peu d'eau dans un bécher. Le contenu du bécher est transvasé dans une fiole jaugée de volume V=100 mL. On complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge, la solution obtenue est notée S. On prélève un volume Va = 10 mL de la solution S, on le verse dans un bécher et on ajoute 20 mL d'eau distillée. Le dosage pH-métrique par une solution d'hydroxyde de sodium donne les résultats représentés par le document ci-dessous.

L'acide ascorbique est représenté par la formule simplifiée AH.

équation bilan de la réaction de dosage : AH + HO- donne A- + H2O
constante de la réaction :

Kr =[A-] / ([AH][HO-]) =[A-] [H3O+] / ([AH][HO-][H3O+] )

Or AH + H2O =H3O+ +A- ; Ka = [A-] [H3O+] /[AH] d'où Kr= Ka/Ke = 10-4 / 10-14 = 1010.

cette constante étant très grande, la réaction est totale.

L'équivalence du dosage : à l'équivalence, les quantités de matière des réactifs mis en présence sont dans les proportions stoéchiométriques ; avant l'équivalence l'un des réactifs est en excès ; après l'équivalence, l'autre réactif est en excès.

Les coordonnées du point d'équivalence:


coordonnées du point d'équivalence : E(Vb équi = 15 mL ; pH=8)

on utilise la méthode des tangentes ; on remarque que la courbe dérivée passe par un maximum à l'équivalence.

Les espèces chimiques majoritaires à l'équivalence : à pH supérieur à pKa ( 4 dans ce cas) la base conjuguée prédomine. L 'espèce majoritaire à l'équivalence est l'ion A-, base conjuguée de l'acide AH ; la présence de la base faible A- majoritaire, est responsable de la valeur pH =8 (milieu basique )
La concentration molaire Ca en acide ascorbique de la solution S :

à l'équivalence :C a Va = Cb Vb --> Ca = 0,02*15 / 10 = 0,03 mol L-1.

soit 0,003 mol dans 100 mL, c'est à dire dans un comprimé.

masse d'acide ascorbique dans un comprimé : 0,003*176 =0,528 g ou 528 mg.

écart relatif : 28 /500 =0,056 ( 5,6%); cet écart est faible.

On ajoute de l'eau afin d'immerger correctement la sonde du pH-mètre ; l'eau n'apportant pratiquement pas d'ion oxonium, le volume de soude ajouté à l'équivalence ne sera pas modifié.

A la demi équivalence du dosage acide faible base forte, le pH est égal au pKa du couple acide base faible.

lecture graphique : ½ Vb équi =7,5 mL et pH voisin de 4 soit Ka voisin de 10-4.

choix d'un indicateur coloré :

Le changement de couleur de l'indicateur coloré permet de repèrer l'équivalence. La zone de virage de l'indicateur coloré doit contenir le pH du point équivalent ( soit pH=8 dans ce cas) : on choisit donc le rouge de crésol.



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