Corrigé - Olympiades de chimie

OLYMPIADES DE LA CHIMIE ACADEMIE D’AMIENS : EPREUVE DE PROTOCOLE 2010 (CORRIGE)
THEME : CHIMIE ET AGRO-RESSOURCES
A) LE COMPLEXE AMIDON / I
2
L’amidon forme un complexe violet-noir avec le diiode. Il sert notamment à renforcer la
couleur du diiode à la fin de son titrage par le thiosulfate Na
2
S
2
O
3
.
L’amidon est un polymère du glucose qui se forme en plus ou moins grande quantité dans
certains fruits ou légumes. Qu’est-ce qu’un polymère ?
Macromolécule résultant de l’enchaînement d’un grand nombre
de motifs (autres réponses
possibles)
On se propose de déterminer rapidement et visuellement si un fruit ou légume contient de
l’amidon. Comment s’y prendre ?
Tremper une tranche dans une solution de I
2
, rincer et observer la couleur. Plus c’est foncé,
plus il y a d’amidon.
Si deux fruits ou légumes sont riches en amidon et donc absorbent le diiode d’une solution
de concentration connue ; un titrage en retour est envisageable. Qu’est-ce qu’un dosage en
retour ?
Un réactif en quantité connue et en
excès est dosé après réaction pour déterminer ce qu’il
en reste et en déduire la quantité de matière qui avait réagi.
Quelle est la condition pour que ce titrage soit en rapport avec la richesse en amidon ?
Que toutes les molécules d’amidon captent le m
ême nombre de molécules de diiode
ce qui
semble le cas (selon la littérature I
5
-
c'est-à-dire 2 I
2
+ I
-
)
B) IODOMETRIE : TITRAGE DU DIIODE PAR LE THIOSULFATE
Le diiode I
2
est un oxydant en équilibre avec son ion iodure I
-
. Ecrire cet équilibre.
I
2
+ 2 e
-
= 2 I
-
Vous désirez réaliser 500 mL de solution de diiode à 0,05 mol L
-1
, quelle masse de diiode
solide doit-on solubiliser? I : masse mol = 127 g
n = ½ L x 0,05 = 0,025 mol
0,025 x 2 x 127 = 6,35 g
Le thiosulfate de sodium en solution : 2 Na
+
, S
2
O
3
2-
, est un réducteur. Que signifie thio ?

Thio = soufre
Quelle est la formule de l’ion sulfate ?
SO
4
2
-
Compléter la demi-équation :
__
S
2
O
3
2
-
= S
4
O
6
2
-
+ __
( )
2 S
2
O
3
2
-
= S
4
O
6
2
-
+ 2 e
-
En déduire l’équation bilan du titrage de I
2
par le thiosulfate
2 S
2
O
3
2
-
+ I
2
= S
4
O
6
2
-
+ 2 I
-
I
2
brun est réduit et la solution se décolore progressivement. Pour mieux observer le point
d’équivalence, on ajoute de l’amidon pour renforcer la couleur.
Le thiosulfate de sodium solide est hydraté et sa formule est : Na
2
S
2
O
3
, 5 H
2
O.
Calculer sa masse molaire. M mol (g) : Na=23 S=32 O=16 H=1
(2 x 23) + (2 x 32) + (3 x 16) + (5 x 18) = 248 g
C) TITRAGE DU GLUCOSE DANS LE NECTAR DE BANANE
I
2
en milieu basique se dismute en iodate IO
3
-
et iodure I
-
. Qu’est-ce une dismutation ?
Réaction
d’oxydoréduction dans laquelle une espèce chimique à la fois oxydant et réducteur
réagit sur elle-même pour donner deux nouvelles espèces (une oxydée et une réduite)
L’équilibre est : 3 I
2
+ 6 HO
-
= IO
3
-
+ 5 I
-
+ 3 H
2
O
Comment faire réapparaître I
2
en déplaçant l’équilibre ?
Se placer en milieu acide pour faire disparaître HO
-
Le glucose C
6
H
12
O
6
; représenté ici par R-CHO est oxydé par I
2
en milieu basique en
gluconate R—COO
-
. Equilibrer la réaction :
R
—
CHO
+ __HO
-
+
I
2
= R
—
COO
-
+
2 H
2
O + __ I
-
Il faut 3 HO
-
et 2 I
-
En TP, le nectar sera au contact d’une quantité connue de diiode. La concentration en
glucose sera déterminée par un titrage en retour.
A TOUT DE SUITE POUR LE TP