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TP Chimie
Dosage du SO2 libre dans un vin
1. OBJECTIF GENERAL
Réaliser un dosage colorimétrique rédox pour déterminer les concentrations en dioxyde de soufre « libre » d’un
vin blanc et d’un vin rouge.
2. MATERIEL et PRODUITS NECESSAIRES
Matériel : tubes à essais + support, burette graduée, pipettes jaugées + propipette ou pipeteur, erlenmeyer ou bécher, agitateur
magnétique + turbulent, entonnoir, papier filtre.
Produits : solution à doser de dioxyde de soufre, vins blanc et rouge à doser, solution titrante acidifiée de permanganate de
potassium (K+, MnO4-) à 0,0010 mol.L-1, solution de chlorure de baryum (Ba2+, 2Cl-), solution de soude (Na+, HO-), solution de
sulfate de manganèse (Mn2+, SO42-), charbon actif.
Sécurité :
Les solutions de soude et de permanganate de potassium sont corrosives :
 port de la blouse des lunettes de protection obligatoire !
3. PRINCIPE : réaction entre le dioxyde de soufre et le permanganate de potassium
a) Etude préliminaire :
* Dans un tube à essais contenant de la solution de dioxyde de soufre (appelée S 0 par la suite) sur une hauteur d’environ 2 cm,
ajoutez, goutte à goutte et en agitant, la solution de permanganate de potassium. Qu’observez-vous ?
* Poursuivez la manipulation tant que le phénomène observé est assez rapide. Soit S1 le mélange incolore obtenu (environ 4 cm).
* Identification des espèces présentes dans S 1:
Répartir S1 en 2 tubes à essais
-
Versez quelques gouttes de chlorure de baryum, réactif caractéristique de l’ion sulfate dans le premier tube.
Observation :
-
Versez ensuite quelques gouttes de S1 (du deuxième tube) dans un tube à essais contenant un peu d’une solution de soude.
Observation (attendre un peu et bien regarder) :
Pour en savoir plus, versez quelques gouttes d’une solution de sulfate de manganèse (II) dans un autre tube à essais contenant un peu
d’une solution de soude. Observation :
b) Conclusion
En présence de dioxyde de soufre, une solution ......................................... (couleur) de permanganate de potassium se
.................................................. Il se forme alors des ions (nom et formule)................................................................ et des ions (nom
et formule)..............................................…
La réaction entre le dioxyde de soufre et les ions permanganate est une réaction d’oxydoréduction qui présente toutes les
caractéristiques d’une réaction de dosage (unique, totale est rapide). Trouvez les demi-équations électroniques et en déduire
l’équation-bilan de la réaction. Justifiez le fait que la solution de permanganate de potassium doit être acidifiée.
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4. DOSAGE du dioxyde de soufre libre présent dans deux vins
a) Explication
La plupart des fabricants de vin introduisent du dioxyde de soufre dans leur
vin. Ce dernier sert notamment d’antiseptique (contre les bactéries, évite la
pourriture), de conservateur (antioxydant E220, protège les arômes et la
couleur) et de régulateur de fermentation. Dans le vin, le dioxyde de soufre se
présente à l’état libre et à l’état combiné aux aldéhydes du vin. Un excès de
dioxyde de soufre dans le vin a pour effet de provoquer des maux de tête.
La concentration massique maximale autorisée en dioxyde de soufre « total »
(libre + combiné) est de 210 mg / L pour les vins blancs et de 160 mg/L pour
un vin rouge.
b) Principe du dosage
On utilise ici une méthode de dosage pour déterminer la concentration
massique de dioxyde de soufre contenu dans deux vins : un blanc et un rouge.
La solution titrante de permanganate de potassium à C = 0,0010 mol.L-1 est
ajoutée progressivement, à l’aide d’une burette graduée, à un volume V0 connu
de vin à doser placé dans un bécher sur un agitateur magnétique (voir dessin).
c) Décoloration du vin rouge
Le vin rouge est coloré par des tanins; il est alors nécessaire de le décolorer avant d’effectuer le dosage colorimétrique.
Dans un erlenmeyer introduisez 3-4 spatules de charbon actif (noir de carbone) puis ajoutez environ 50 mL de vin rouge. Boucher
l’erlenmeyer et agiter vigoureusement quelques instants. Laissez reposer quelques minutes puis filtrer sur deux épaisseurs de papier
filtre afin d’obtenir un filtrat quasi incolore. Pendant la filtration, passer à la suite…
d) Préparation la solution titrante.
Remplissez la burette de solution titrante en dépassant la graduation 0. En utilisant un bécher « poubelle », ajustez au zéro le bas du
ménisque formé par la solution titrante. Vérifiez qu’il n’y a pas de bulles d’air dans la burette (dans le cas contraire, recommencez
l’opération).
e) Dosage d’un vin blanc quasi incolore.
A l’aide d’une pipette jaugée munie d’une propipette, prélevez un volume V 0 = 10,0 mL de vin blanc et introduisez-le dans un bécher.
Placez le bécher sous la burette et sur l’agitateur magnétique (mis en route) et laissez progressivement s’écouler la solution titrante
mL par mL.
La décoloration de cette solution titrante au contact de celle du bécher est d’abord quasi immédiate, puis devient plus lente. En fait, à
cause de réactions parasites cette décoloration a toujours lieu mais prend de pus en plus de temps. On considèrera que l’équivalence
du dosage est atteinte lorsque la couleur persiste au moins 30 secondes.
Relevez alors la valeur Veq du volume de réactif titrant versé :
Veq = …...........
f) Dosage d’un vin rouge.
Répétez les étapes c) et d) pour doser un volume V’0 = 10,0 mL de vin rouge décoloré.
Relevez encore la valeur V’eq du volume de réactif titrant versé :
V’eq = …...........
5. EXPLOITATION
On appelle n0(SO2) et n’0(SO2) les quantités inconnues de dioxyde de soufre libre contenue initialement dans les volumes V0 de vin
blanc et V’0 de vin rouge (de concentrations C0 et C’0 en SO2) et n(MnO4-) la quantité d’ions permanganate introduits en versant un
volume V de solution titrante de concentration C.
- Ecrire la relation entre les quantités de matière de
réactifs à l’équivalence.
- En déduire la relation entre C0 et le reste des
données à l’équivalence.

Déterminez les concentrations molaires C0 et C’0
en dioxyde de soufre libre dans les vins dosés
 En déduire les concentrations massiques t0 et t’0.
On donne M(S) = 32,1 g/mol et M(O) = 16,0 g/mol.

La réglementation est-elle respectée ?

La dose journalière acceptable pour l’homme (DJA) est de 0,7 mg de sulfite (provenant du SO2) par kilogramme. Quel volume
du vin blanc dosé ici une personne de 60 kg peut-elle boire par jour ?
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6. COMPLEMENTS
Le dioxyde de soufre est surtout évoqué dans les médias pour son caractère de polluant atmosphérique. Il est pourtant utilisé depuis
des siècles, dans le domaine de la viticulture et de l’œnologie, comme substance inhibant le développement des microorganismes
(donc comme « conservateur ») ; il empêche l’action oxydante du dioxygène de l’air (fonction « anti-oxygène »).
Son action est intéressante car il est d’une grande toxicité pour les bactéries alors qu’il a peu d’influence sur les levures.
Outre son utilisation traditionnelle dans la vinification, il est aussi utilisé pour améliorer la conservation des fruits et de certains
légumes. Il s’y trouve sous forme de sulfites, qui, réagissant partiellement avec l’eau de l’aliment, forment du dioxyde de soufre.
Propriétés oxydoréductrices du dioxyde de soufre
En phase gazeuse
En présence du dioxygène de l’air, le dioxyde de soufre se transforme partiellement en trioxyde de soufre, SO3. Cette transformation
en phase gazeuse est lente. L’efficacité anti-oxygène du dioxyde de soufre gazeux est due à son pouvoir destructeur des oxydases,
enzymes présents dans les aliments et intervenant dans le processus d’oxydation.
En solution
Les différentes formes du dioxyde de soufre en solution aqueuse interviennent en tant que réducteurs dans différents couples
oxydant/réducteur en fonction du pH :
et SO 24 / SO 32
HSO 4 / SO2
Les différentes méthodes de dosage du dioxyde de soufre en solution aqueuse mettent en jeu son caractère réducteur.
Remarque : on peut aussi doser SO2(aq) (ou H2SO3) par réaction-acidobasique.
Exemple de l’efficacité du dioxyde de soufre en alimentation : ses effets sur le vin
Le dioxyde de soufre est utilisé, à différentes étapes de l’élaboration du vin, pour ses nombreux effets protecteurs. Une partie du
dioxyde de soufre apporté au vin se combine en partie assez rapidement avec certains constituants du vin. Seule la partie restée libre a
un effet protecteur.
Effet anti-oxygène
Dans les moûts et les vins existent de nombreuses substances avides d’oxygène qui se transforment en présence d’air :
- les matières colorantes brunissent ;
- les arômes sont altérés ;
- l’alcool (éthanol) peut se transformer partiellement en éthanal (odeur de pomme verte) ;
- le fer(II) s’oxyde en fer(III) à l’origine de la « casse ferrique »
Effet antiseptique
L’utilisation dirigée du dioxyde de soufre permet de contrôler les fermentations :il détruit ou freine le développement des bactéries
responsables de la fermentation malolactique, des levures responsables de la fermentation alcoolique et de certaines maladies du vin.
Effet dissolvant
Apporté dans la vendange, il favorise la dissolution des matières colorantes et des tanins ainsi que celle de certaines espèces
minérales.
Effet sur le goût
Il procure une amélioration sensible du goût (à faible dose !) car il protège les arômes, fait disparaître le goût « éventé » et détruit les
éventuelles pourritures ou moisissures. Cependant, à dose trop élevée, il peut entraîner quelques inconvénients : goût et odeur de
soufre, d’hydrogène sulfuré, etc.
La dose journalière acceptable pour l’homme (DJA) est de 0,7 mg de sulfite par kilogramme.
À la mise en bouteille on préconise une addition de 5 mg.L-1.
Teneur optimale de dioxyde de soufre libre (mg.L-1)
Vins rouges fins
15 à 20
Vins rouges ordinaires
20 à 30
Vins blancs secs
30 à 35
Vins blancs moelleux
60 à 80
Bibliographie
Mme LONVAUD, F. RIVOAL, M. VIDAL (1995). L‘analyse du vin ; BUP 775 Vol. 89 juin 1995
M.C. FEORE, Le vin : Est-ce une culture, C’est un esprit, , BUP 786 juillet-août-septembre 1992
C. CARMENERE, D.MADEVON, P.MADEVON (1994), Les vins de France Œnologie et géographie ; Nathan
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7. EXERCICE : Titrage de dioxyde de soufre dans un vin blanc
Le dioxyde de soufre est un gaz très soluble dans l’eau. En solution aqueuse, c’est le réducteur du couple oxydant réducteur SO42- /
SO2. Pour éviter que le vin ne s’oxyde, les œnologues (spécialistes du vin) ajoutent du dioxyde de soufre au moût de raisin. Dans un
vin blanc, la concentration massique en dioxyde de soufre est limitée : elle ne doit pas excéder 210 mg.L-1
Pour vérifier la conformité de la concentration de dioxyde de soufre dans le vin blanc, il existe un mode opératoire officiel ; On utilise
une solution titrante de diiode de concentration c1 = 7,80.10-3 mol.L-1. Dans un erlenmeyer, on verse un volume V 2 = 25,0 mL de vin
blanc. On ajoute 2 mL d’acide sulfurique pour acidifier le milieu et 1 mL d’empois d’amidon. L’empois d’amidon a pour propriété de
colorer en bleu noir la solution même en présence d’une très petite quantité de diiode.
Lors du titrage (dosage) d’un vin blanc, l’équivalence est obtenue après avoir versé un volume VE = 6,10 mL.
1 . Faire le schéma du montage.
2 . Grâce à quelle observation repère-t-on le volume équivalent ?
3 . Donner l’équation de la réaction de titrage.
4 . Quelle est la quantité de matière de diiode n(I2)versé introduite à l’équivalence ?
5 . Calculer la quantité de matière de dioxyde de soufre dissoute dans la prise d’essai.
6 . Déterminer la concentration molaire puis la concentration massique en SO 2 du vin blanc titré. Est-il conforme à la législation en
vigueur ?
Corrigé exercice TP – Titrage de dioxyde de soufre dans un vin blanc Ne pas regarder la réponse avant de chercher l’exercice !
1 . Faire le schéma du montage
 Solution titrante (dans la burette) : solution aqueuse de diiode : I2 (couleur jaune-orangée)
Concentration connue : c1 = 7,80.10-3 mol.L-1. Volume versé à l'équivalence : V1E
 Solution titrée (dans le bécher) : vin blanc qui contient le soluté titré : dioxyde de soufre SO2
Concentration inconnue : c2
volume de la prise d'essai : V2 = 25,0 mL
2 . Grâce à quelle observation repère-t-on le volume équivalent ?
 Lors de la première partie du dosage, le réactif titrant I 2 (aq) (couleur jaune-orangée) est en défaut. Il est immédiatement consommé
dès qu'il est versé dans le bécher qui contient la prise d'essai.
 A l'équivalence, les réactifs I2 et SO2 sont dans les proportions stœchiométriques.
 Après l'équivalence, le dioxyde de soufre SO2 est entièrement consommé. Les molécules de diiode que l'on verse dans le bécher ne
sont plus consommées.
Par conséquent, l'observation que l'on peut utiliser pour détecter l'équivalence est la couleur de la solution présente dans le bécher.
Incolore avant l'équivalence (en faisant abstraction de la couleur du vin blanc), la solution présente dans le bécher va prendre la
couleur du diiode après l'équivalence (jaune-orangé). L'empois d'amidon (thiodène) permet de mieux repérer l’équivalence car en
présence d’une toute petite quantité de diode, il devient noir. La solution passe ainsi de l'incolore au noir.
3 . Donner l’équation de la réaction de titrage.
Elle concerne deux couples oxydant/réducteur : SO42- / SO2 et I2/ ISO42- + 4 H+ + 2 e-  SO2 + 2 H2O et I2 + 2 e-  2 IEquation de la réaction : I2 + SO2 + 2 H2O  2 I- + SO42- + 4 H+
4 . Quelle est la quantité de matière de diiode n(I2)versé introduite à l’équivalence ?
n (I2)versé à l'équivalence = c1 . V1E
5 . Calculer la quantité de matière de dioxyde de soufre dissoute dans la prise d’essai.
A l'équivalence, les réactifs I2 et SO2 sont dans les proportions stœchiométriques. Puisque les coefficients stœchiométriques de ces
deux réactifs sont identiques, on peut écrire, à l'équivalence, que : n (I 2)versé à l'équivalence = n (SO2 )0
où n (SO2 )0 est la quantité de matière de dioxyde de soufre dans la prise d'essai.
Donc n (SO2 )0 = c1 . V1E = 7,80.10-3. 6,10.10-3 = 4,76.10-5 mol
6 . Déterminer la concentration molaire puis la concentration massique en SO 2 du vin blanc titré. Est-il conforme à la
législation en vigueur ?
c1 . V1E = c2 . V2
soit : c2 = c1 . (V1E / V2) = 7,80.10-3 . (6,10 / 25,0) = 1,90.10-3 mol.L-1
Concentration massique : t2= c2.M(SO2) = 1,90.10-3.(64,1) = 0,122. g.L-1 = 122 mg/L < 210 mg/L
Ce vin est donc conforme à la législation.