II- Expérience 1

II - 1) Expérience

préliminaire

Objectif :

Déterminer un protocole expérimental visant à calculer la teneur en vitamine C, ou acide ascorbique, contenue dans nos échantillons de pommes issus de notre première expérience.

Nous envisageons de faire réagir du permanganate de potassium avec la vitamine C. En effet au contact de l'acide ascorbique, le permanganate de potassium, de couleur violette très prononcée au départ, devient incolore. De plus grâce à un système de spectrophotométrie nous envisageons de calculer des taux d’absorption des différents échantillons afin de voir les effets de l'oxydation sur la teneur en vitamine C, l'antioxydant principal du fruit.

Matériel :

• vitamine C en cachet industriel de 500 mg

• solution aqueuse de permanganate de potassium : C = 1,0 x 10^-3 mol/L, de couleur violette

• eau distillée

• becher

• burette graduée

• mortier

Protocole expérimental :

• Nous écrasons, grâce à un mortier, la moitié d'un cachet de vitamine C ( soit 250 mg ) en une fine poudre.

• Nous diluons la vitamine C dans 90 mL d'eau distillée, nous obtenons ainsi une solution dont la concentration massique est :

            C_m = 0,250/0,090

                   = 2,8 g/L

• Nous incorporons 1 mL de la solution de permanganate de potassium dans 10 mL de notre solution de vitamine C, et au contact de celle-ci la solution de permanganate de potassium devient incolore.

Observations:

Après plusieurs essais, en augmentant la quantité de solution de permanganate de potassium, nous observons clairement le changement de couleur de la solution de permanganate de potassium, mais on assiste en réalité plus à une dissolution.

Cette expérience paraît mal adaptée à notre problème, en effet le système de spectrophotométrie ne nous permettrait pas d'effectuer des mesures valables du taux de vitamine C de nos échantillons.

Conclusion :

A la suite de nos observations, cette expérience n'est pas validée.

II – 2) Expérience 1 :

Comment calculer la

teneur en vitamine C

contenue dans un

échantillon de

pomme

Après l'échec de notre précédente expérience nous nous attelons à trouver une solution dans le but de répondre à notre objectif.

Notre professeur de chimie nous propose donc d'utiliser un indicateur coloré, la phénolphtaléine et de faire réagir notre solution de vitamine C avec de la soude.

La phénolphtaléine est un composé organique de formule brute C₂₀H₁₄O₄, c'est un indicateur de pH ( ou un indicateur coloré ), c'est-à-dire un composé qui change de couleur selon la valeur du pH de la solution dans laquelle on le place. Elle passe d'une teinte incolore à une teinte rose lorsque le pH de la solution dans laquelle elle est placée est supérieur à 8,2 : c'est sa zone de virage.

En effet ces deux composants de pH différents, la soude ayant un pH très élevé et notre solution de vitamine C ayant un pH assez faible, vont, quand nous allons les mettre en contact, former une solution plus ou moins acide selon la quantité de soude introduite. Ainsi à l'instant même où la solution changera de couleur, nous pourrons effectuer une correspondance entre la quantité de soude introduite et le taux de vitamine C présent dans nos échantillons.

Matériel :

• phénolphtaléine

• vitamine C en cachet industriel de 500 mg

• solution de soude Na⁺ + H0^- : C = 10,0^-2 mol/L

• burette graduée

• becher

• agitateur magnétique

Protocole expérimental :

• Nous écrasons, grâce à un mortier, un cachet de vitamine C ( soit 500 mg ) en une fine poudre.

• Nous diluons la vitamine C dans 100 mL d'eau distillée, nous obtenons ainsi une solution dont la concentration massique est :

            C_m = 0,500/0,100

                  = 5,00 g.L^-1

• Nous plaçons 10,0 mL ( contenant donc 50,0 mg de vitamine C ) de cette solution dans un becher, ainsi que quelques gouttes de notre indicateur, la phénolphtaléine. Le tout est soumis à un agitateur magnétique.

Grâce à une burette graduée nous versons la solution de soude dans le becher. Le changement de couleur significatif, passage d'une teinte orangée à une vive teinte rose, se produit après avoir introduit 11,5 mL de la solution de soude.

Observations et conclusion :

Nous observons un changement de couleur, grâce à la phénolphtaléine, correspondant au passage de notre nouvelle solution à un pH supérieur à 8,2. Ce changement s'effectue après avoir introduit 11,5 mL de la solution de soude. Nous pouvons donc prévoir le même protocole pour nos échantillons de pommes plus ou moins oxydés. En effet, l'antioxydant qu'elles contiennent, la vitamine C, est en fait de l'acide ascorbique. Par conséquent, les pommes les plus oxydées, contenant donc moins d'antioxydant devraient avoir un pH plus faible à l'inverse des pommes les moins oxydées qui devraient avoir un pH plus élevé. Grâce à cette expérience nous pourrons établir une correspondance entre la quantité de solution de soude introduite et le taux de vitamine C ( qui induit le pH de la solution ) présent dans nos échantillons.