Td corrigé Les indicateurs colorés naturels de la cuisine à la chimie pdf

Les indicateurs colorés naturels de la cuisine à la chimie

Physique chimie .... Ce sujet de spécialité s'inscrit dans le THEME 3 : Matériaux ... Corrigé. Barème. Notions et contenus. Compétences exigibles. 1. D'après les ...




part of the document



2005 National Exercice n°3 : Les indicateurs colorés naturels de la cuisine à la chimie (6,5 points)
Correction http://labolycee.org © Calculatrice interdite

1. Les indicateurs colorés en cuisine
1.1. Un indicateur coloré a la propriété de changer de couleur en fonction du pH.
1.2. Le vinaigre est acide, car le choux rouge devient violet en sa présence (pH : 4 à 6)
Le détergent est basique car l’eau de rinçage devient verte (pH : 9 à 12)
2. Les indicateurs colorés pour les titrages
2.1. Dilution du vinaigre
Une dilution s’effectue avec de la verrerie jaugée.
Solution mère : c0 ; V0 Solution fille : c = c0 / 10 ; V
Au cours d’une dilution la quantité de matière de soluté se conserve : c(V = c0(V0 = (c0/10) (V
Soit V0 = V/10.
On prélève V0 à l'aide d'une pipette jaugée de 20,0 mL et on effectue la dilution dans une fiole jaugée de 200,0 mL.
2.2. Réaction de dosage
2.2.1. HA(aq) + HO–(aq) = A–(aq) + H2O(l)
2.2.2. Pour un volume de soude versé VB = 6,0 mL, le réactif limitant est la soude, en effet d’après la courbe pH-métrique, le volume équivalent vaut VBE = 10 mL. Si VB < VBE alors le réactif titrant est en défaut.
2.2.3.Equation HA(aq) + HO–(aq) = A–(aq) + H2O(l)Etat initialx =0 molcA(VAcB(VB0beaucoupEn cours de transformationxcA(VA – x cB(VB – xxbcp + xEtat final si transformation limitéexfcA(VA – xfn(HO–)f = cB(VB – xfxfbcp + xfEtat final si transformation totalexmaxcA(VA – xmax0xmaxbcp + xmaxxmax = cB(VB soit xmax = 1,0(10–1(6,0(10–3 = 6,0(10–4 mol
2.2.4.Pour VB = 6,0 mL, le pH du mélange vaut pH = 5
Le produit ionique de l’eau nous donne : Ke = [H3O+(aq)]f([HO–(aq)]f = 10-pH([HO-(aq)]f
Soit [HO–(aq)]f = Ke(10pH
Or [HO–(aq)]f =  EMBED Equation.3 
Soit (nHO-)f = Ke(10pH((VA+Veau + VB)
(nHO-)f = 10–14(105((10,0 + 60 + 6,0) (10–3 =76(10–12 mol
2.2.5. (nHO-)f = cB(VB – xf
xf = cB(VB – (nHO-)f
 EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3  = 1 La transformation est donc totale.
2.3. Détermination par titrage de la concentration molaire en acide éthanoïque apporté du vinaigre
2.3.1. A l’équivalence la courbe  EMBED Equation.3 passe par un maximum ce qui correspond à VBE = 10 mL
2.3.2. A l’équivalence la quantité de soude versée est égale à la quantité d’acide présente, soit :
cB(VBE = cA(VA
 EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3  = 1,0(10–1 mol.L-1
La solution de vinaigre a été diluée 10 fois soit c0 = 10(cA = 1,0 mol.L-1

2.4. Retour historique
2.4.1. HAInd(aq) + H2O(l) = AInd-(aq) + H3O+(aq)  EMBED Equation.3   EMBED Equation.3 
 EMBED Equation.3  =  EMBED Equation.3 
2.4.2. Artichaut :
Pour VB = 9,8 mL  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  = 10–1,0 HA prédomine
Pour VB = 10,1 mL  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  = 103,0 A– prédomine
Betterave rouge :
Pour VB = 9,8 mL  EMBED Equation.3 =  EMBED Equation.3  = 10–5,0 HA prédomine
VB = 10,1 mL  EMBED Equation.3  EMBED Equation.3  = 10–1,0 HA prédomine
2.4.3.
ArtichautBetterave rougeVB = 9,8 mLVB = 10,1 mLVB = 9,8 mLVB = 10,1 mL EMBED Equation.3 10 –1,010 3,010 –5,010 –1,0CouleurincoloreJauneRougeRouge2.4.4. La betterave ne convient pas, puisque aucun changement de couleur n'a lieu à l'équivalence.
Avec l’artichaut, le milieu réactionnel passera de l’incolore au jaune. C’est donc l’indicateur coloré le mieux adapté.
2.4.5. Si le vinaigre était coloré, le changement de couleur serait peu visible. La coloration jaune de l'indicateur coloré serait masquée par la couleur du vinaigre.
 :