ECE N° 01

Transformations acido-basiques

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Exercices

Exercices 23

Pouvoir tampon


 

 

 

Préparation à l’ECE : Désamérisation des olives

 

Préparation à l’ECE : Désamérisation des olives

 

 

MATÉRIEL ET PRODUITS DISPONIBLES

 

 

Volume

V0 = 50 mL

Acide

chlorhydrique

Solution S0

 

 

 

 

Concentration

C = 1,0 × 10–1 mol . L–1

Saumure

(Eau + sel de mer)

Solution S

Volume

V = 1,0 L

Pipettes jaugées

1,0 mL ; 5,0 mL ; 10,0 mL

Fioles jaugées

50 mL ; 100 mL

Béchers

50 mL ; 100 mL

pH-mètre

Pissette d’eau distillée

 

Les olives cueillies sur l’arbre ont un goût amer très désagréable.

Une préparation, appelée désamérisation, consiste à plonger dans un premier temps les olives dans un bain de soude

pendant plusieurs heures avant d’être rincées.

Dans un deuxième temps, elles sont plongées dans un bain de saumure composé d’eau et de sel de mer (solution S)

dans lequel les olives vont fermenter grâce à des bactéries.

Pour cela, il est nécessaire d’ajouter à la solution S une solution acide afin de baisser le pH à 5,0.

Après plusieurs mois, les olives sont prêtes à être dégustées.

La solution S de volume V = 1,0 L a été auparavant neutralisée (pH = 7) par de l’acide.

 

1.  Proposer un protocole pour préparer un volume V = 50 mL d’une solution SA d’acide chlorhydrique

de concentration CA = 1,0 × 10–2 mol . L–1 en ions oxonium.

2.  En s’aidant de la solution SA, proposer un protocole pour rendre la solution S de saumure neutralisée propice à la fermentation.

On ne tiendra pas compte de l’augmentation de volume lors de l’ajout de l’acide chlorhydrique pour abaisser le pH.

3.  Le pH de la solution obtenue est de 5,1. Lister les éventuelles sources d’erreurs expérimentales.

-  Donnée :

-  On négligera la présence des ions oxonium dans la solution S neutralisée.

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Préparation à l’ECE : Désamérisation des olives

 

1.  Protocole expérimental :

  Dans un premier temps : Préparation d’une solution d’acide chlorhydrique :

-  Une préparation possible : on dissout du chlorure d’hydrogène gazeux dans de l’eau.

Le chlorure d’hydrogène est une gaz très soluble dans l’eau.

-  Réaction entre HCℓ (g) et l’eau :

-  La transformation est totale :

HCℓ (g)

 

 

 

Cℓ (aq)

+

H+

(1)

H2O (ℓ)

+

H+

 

H3O+ (aq)

 

 

(2)

HCℓ (g)

+

H2O (ℓ)

Cℓ (aq)

+

H3O+ (aq)

(1) + (2)

-  La solution d’acide chlorhydrique se note : (H3O+ (aq) + Cℓ (aq))

-  Pour la solution d’acide chlorhydrique S0 :

-  C = [H3O+] = [Cℓ] = 1,0 × 10–1 mol . L–1

  Préparation de la solution SA :

-  Solution fille :

-  Solution SA d’acide chlorhydrique :

-  Volume V = 50 mL

-  CA = 1,0 × 10–2 mol . L–1 en ions oxonium.

-  Solution mère :

-  Solution S0 d’acide chlorhydrique 

-  C = 1,0 × 10–1 mol . L–1

-  V0 = ?

-  Il s’agit d’une dilution : le solvant est l’eau

  Calcul préparatoire :

-  Au cours d’une dilution, il y conservation de la quantité de matière de soluté.

Solution

 mère

Solution S0

C = 1,0 × 10–1 mol . L–1

 

Solution

fille 

Solution SA

CA = 1,0 × 10–2 mol . L–1

V0 = ?

V = 50 mL

Quantité

de matière

n = C . V0

 

Quantité

de matière

n = CA . V

-  Relation de conservation : n = C . V0 = CA . V

-  On peut calculer le facteur de dilution :

-   

-  Volume de la solution S0 nécessaire :

-   

  Protocole :

Première étape :

Verser suffisamment

de solution Mère

dans un bécher

Deuxième étape :

On prélève le volume

nécessaire de solution

Mère à l’aide d’une

 pipette jaugée munie

de sa propipette

Troisième étape :

On verse le volume

nécessaire de solution

dans la fiole jaugée de

 volume approprié..

On ne pipette jamais

directement dans le

flacon qui contient

la solution Mère

Quatrième étape :

On ajoute de

l’eau distillée

et on agite

 mélanger et

homogénéiser

Cinquième étape :

On complète

avec une pissette

d’eau distillée

jusqu’au trait

de jauge.

Sixième étape :

on agite pour

homogénéiser. 

La solution

est prête.

2.  Protocole pour neutraliser la solution S de saumure.

-  La solution S de saumure est une solution aqueuse de chlorure de sodium :

-  Formule de la solution : (Na+ (aq) + Cℓ (aq))

-  Les ions sodium et les ions chlorure sont des ions indifférents du point de vue acido-basique.

-  Le pH de la solution de saumure est égal 7,0.

-  Pour abaisser le pH = 5,0 de la solution S, il faut ajouter un volume V de la solution SA d’acide chlorhydrique.

-  À partir de la connaissance de la valeur du pH,

on peut calculer la valeur de la concentration en ions oxonium de la solution obtenue :

-  Le pH d’une solution est un indicateur d’acidité lié à la présence des ions oxonium H3O+ (aq) en solution.

Pour une solution diluée, [H3O+] < 0,050 mol . L–1,

Le pH est défini par la relation suivante :

 

Cette relation est équivalente à :

[H3O+] = C0 . 10pH

pH : grandeur sans unité

[H3O+] : concentration en ions oxonium en mol . L–1

C0 : concentration standard : C0 = 1,0 mol . L–1

-  [H3O+] = C0 . 10pH

-  [H3O+] ≈ 1,0 × 10–5 mol . L–1

-  On ne tient pas compte de l’augmentation de volume lors de l’ajout de l’acide chlorhydrique.

On néglige la présence des ions oxonium dans la solution S neutralisée.

-  Quantité de matière d’ions oxonium présente dans la solution obtenue :

-  n (H3O+) = [H3O+] × V

-  n (H3O+) ≈ 1,0 × 10–5 × 1,0

-  n (H3O+) ≈ 1,0 × 10–5 mol

-  Volume VA de solution SA nécessaire :

-   

-  On peut négliger le volume VA ≈ 1,0 mL devant le volume V = 1,0 L.

3.  Lister les éventuelles sources d’erreurs expérimentales.

-  Le pH de la solution obtenue est de 5,1.

-  Le pH attendu est pH = 5,0 :

-  Erreurs possibles :

-  Le pH-mètre est mal étalonné.

-  Volume de l’acide prélevé lors de la préparation de la solution SA ?

-  Volume prélevé de la solution SA ?

-  [H3O+] = C0 . 10pH

-  [H3O+] = 1,0 × 10–5,1 mol . L–1

-  [H3O+] = 7,9 × 10–6 mol . L–1

-  Quantité de matière d’ions oxonium présente dans la solution obtenue :

-  n (H3O+) = [H3O+] × V

-  n (H3O+) ≈ 7,9 × 10–6 × 1,0

-  n (H3O+) ≈ 7,9 × 10–6  mol

-  Volume V’A de solution SA nécessaire dans ce cas :

-   

-  Erreur  :

-   

-  Erreur sur le volume versé de 21 % environ (erreur importante).

-  Instruments mal rincés.

  Désamérisation des olives.

-  Pour la désamérisation des olives à la soude, c'est la lessive de soude qui doit être utilisée.

-  C'est cette opération qui va ôter l'oleuropéine amère.

-  Le processus consiste à tremper les olives dans un mélange de lessive de soude et d'eau.

-  L'oleuropéine est un composé phytochimique présent dans les feuilles d'olivier, dans l'olive crue et dans l'huile d'olive.

-  Formule brute : C25H32O13

-  Masse molaire : M = 540,5 g . mol–1

 

Nom :

- méthyl(4S,5E,6S)-4-[2-[2-(3,4-dihydroxyphényl)éthoxy]

-2-oxoéthyl]-5-éthylidène-6-[(2S,3R,4S,5S,6R)

-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxyméthyl)oxan-2-yl]oxy-4H-pyran-3-carboxylate

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