Compte rendu de TP Dosages d’un mélange de deux sucres

• But :

Nous avons  dans ce TP une solution de sucres, renfermant deux sucres simples ou oses qui sont le Xylose (aldose) et le Fructose (cétose). Ainsi  la concentration totale en sucre étant connue, nous allons devoir déterminer par deux méthodes la concentration de chacun des deux sucres.

-La première méthode, utilise les propriétés chimiques des oses : Dosage volumétrique

-La deuxième méthode, utilise quant à elle les propriétés optiques de nos sucres : Dosage polarimétrique

• Principe :

1. Dosage Volumétrique

Au cours de la première méthode,  nous avons réalisé une oxydation douce par le diiode (I2) qui oxyde alors les aldoses en acide aldonique mais n’a aucun effet sur les cétoses qui ne réagissent pas. Ainsi dans notre solution de sucres l’oxydation se fera sur le Xylose.                                                                          Cette méthode nous permet ainsi de doser seulement le xylose de la solution de sucres malgré la présence de cétose (Fructose).

De manière plus précise, dans un premier temps, après avoir mélangé 0,9mL de la solution sucrée avec 25mL de la solution de diiode, nous avons  réalisé la dissmutation du diiode (à l’obscurité) en ajoutant 2mL d’hydroxyde de sodium (NaOH) :

        I2+2OH-+2Na+        IO-+I-+H2O+2Na+      avec les ions Na+ qui sont spectateurs[pic 1]

On obtient alors IO- qui va alors pouvoir réagir avec l’aldose de notre solution de sucre.

        IO-+R-CHO+OH-+2Na+                R-COO-+I-+H2O+Na+[pic 2]

Il y a ainsi eu l’oxydation de l’aldose (xylose) en aldonate (base conjuguée de l’acide aldonique)

                   CHO                                                                                              COO-[pic 3][pic 4][pic 5]

[pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9][pic 10]

                 CH2OH                                                                                           [pic 11]

Projection de Fischer du Xylose                                             Projection de Fischer de l’aldonate

Par la suite le, le diiode non utilisé va être régénéré avec 2mL  Acide sulfurique et éviter ainsi des oxydations  plus poussées 

        IO-+I-+2H+        I2+H2O[pic 12]

Dans un dernier temps, le diiode régénéré est dosé par le thiosulfate de sodium (1/20mol/L) et le volume équivalent est repéré par la disparition de la coloration de la solution (pour mieux repérer ce changement de couleur nous avons introduit quelques gouttes d’empois d’amidon, le thiodène qui colore la solution en bleue) :

        I2+2S2O32-                  2I-+S4O62-[pic 13]

Nous avons réalisé deux dosages identiques de la solution de sucre et un essai à blanc en remplaçant la solution de sucre par de l’eau distillée.

[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

1. Dosage polarimétrique

Au cours de la deuxième méthode, nous avons utilisé, comme dit précédemment, les propriétés chimiques des sucres.  Le principe de la polarimétrie repose sur la propriété de certaines molécules, qui possèdent au moins un atome stéréogène (carbone asymétrique c'est-à-dire avec 4 substituants différents), à faire tourner le plan de polarisation de la lumière polarisée. Ainsi les énantiomères D et L  possèdent les mêmes propriétés physico-chimiques et ne diffèrent seulement que par le fait qu’ils dévient le plan de la lumière polarisé d’un même angle mais en sens opposé.

Ce principe suit alors la relation de la loi de Biot :

        αobs=     α   TD x l x c

-αobs  : rotation observe en degré                    -D : longueur d’onde de la lumière

-T: température                     -l :longueur du tube polarimétrique en dm        -c : concentration en g/l                                     

Cependant, la spécificité de cette loi qui va nous intéresser  pour déterminer la concentration de chacun des deux sucres, est le fait qu’elle est additive.

• Résultats et interprétation :

1. Dosage volumétrique

Pour la première méthode nous avons effectué 3 dosages :

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