TP sur les glucides

Mariafrancesca Conte                        Amine Mahmoudi

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Compte rendu de TP Glucides

BUT

Nous souhaitons déterminer la concentration de deux sucres : le xylose et le fructose présents dans le solution S. Pour cela, nous utilisons deux types de dosage :

• Le dosage du xylose (qui est un aldose) avec du diiode en milieu alcalin.
• Le dosage polarimétrique.

       Formule du xylose (aldose) :                         Formule du fructose (cétose) :

      [pic 1]                                              [pic 2]

PRINCIPE

Dosage par le diiode en milieu alcalin :  

La première méthode repose sur les propriétés chimiques des sucres et plus précisément sur leur oxydation. Les aldéhydes sont plus oxydables que les cétones. Nous savons qu’en milieu alcalin le diiode oxyde les aldoses pour donner de l’acide aldonique alors que les cétoses, eux, ne réagissent pas. En effet, pour oxyder les cétoses il faut des réactifs plus puissants. Ainsi, en utilisant cette propriété chimique spécifique aux aldoses nous allons pouvoir les doser en présence de cétose.

Par ailleurs, il faut effectuer plusieurs dosages : 2 dosages avec la solution S pour s’assurer de la cohérence de nos résultats, puis 1 dosage blanc dans lequel on met de l’eau à la place de la solution S afin de connaître la concentration du thiosulfate de sodium.

Pour chaque dosage on exerce le même protocole :

- Tout d’abord, on place notre solution S (ou eau pour essai à blanc) avec du diiode. Le xylose en présence de diiode va s’oxyder en acide xylomique. En effet, dans un premier temps il y a dismutation du diiode en milieu alcalin selon la formule:

I₂ + 2 OH⁻   →    IO⁻ + I⁻ + H₂O.

- Puis ensuite, le xylose est oxydé selon la formule:

IO⁻ + HOCH₂-[CH(OH)]₃-CHO    →     HOCH₂-[CH(OH)]₃-COOH + I⁻.

Ainsi on obtient :

D-xylose                                          D-acide xylomique

CHO                                          COOH

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]

                            [pic 7][pic 8][pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

        CH2OH                                  CH2OH

-Ensuite, on ajoute de l’acide (NaOH) dans notre solution ce qui va permettre au diiode non utilisé pour la formation de l’acide xylomique d’être régénéré :

IO⁻ + I⁻ + 2 H⁺   →    I₂ + H₂O

Le diiode régénéré va pouvoir ensuite être titré par le thiosulfate de sodium suivant la réaction:

I₂ + 2 S₂O₃2-   →    2I⁻ + S₄O₆2- 

On utilise une burette graduée. La burette contient toujours la solution de réactif titrante. Elle donne le volume versé de solution titrante et donc nous donnera le point à l'équivalence. La solution à doser est dans un erlen. 

On place le thiosulfate de sodium dans une éprouvette. On titre les 3 solutions. Quand elles jaunissent, on ajoute quelques gouttes de thiodène afin d’être plus précis lors du titrage.  

        Suite à ces étapes, nous connaîtrons la concentration du xylose. On pourra même en déduire la concentration du fructose puisqu’on connaît la concentration totale de la solution.

Dosage Polarimétrique :

La seconde méthode réside sur les propriétés physiques des sucres et plus précisément leur propriété optique. Dans notre solution S nous avons du xylose et du fructose qui tout deux ont un pouvoir rotatoire. En effet, ces deux sucres possèdent des carbones asymétriques et sont donc stéréogènes. Autrement ils ont la capacité de pouvoir dévier la lumière polarisée. Ils peuvent la dévier vers la droite (dans ce cas ils sont dextrogyre) ou vers la gauche (lévogyre). Pour calculer l’angle de déviation, on utilise un polarimètre.

Grâce à loi de Biot : αobs = L*∑{αi}*Ci , et à l’angle de déviation, on pourra déduire la concentration de chacun des deux sucres dans la solution , car la loi de Biot est additive.

RESULTATS ET INTERPRETATIONS

Les réactions :

Nous avons commencé par une dismutation du diiode en milieu alcalin, en présence de NaOH :

2Na⁺ + I₂ + 2 OH⁻          IO⁻ + I ⁻ + H₂O + 2Na⁺[pic 12]

Où les ions Na⁺ n’interviennent pas dans la réaction, ce sont des ions spectateurs, les OH⁻ rendent le milieu alcalin.

Nous avons ensuite une oxydation des aldoses en acides aldoniques :

Na⁺ + IO⁻ + CH2OH-(CHOH)3-C            CH2OH-(CHOH)3-COOH + I⁻ + Na⁺[pic 13]

La encore tous les éléments n’interviennent pas tel que Na+.

Maintenant nous régénérons le diiode non utilisé avec du H2SO4 :

SO42- + IO⁻ + I ⁻ + 2H⁺          H2O + I2 + SO42-[pic 14]

SO42- est un ion spectateur.

Après la reformation, on dose le diiode avec le thiosulfate de sodium.

I2 + 2S2O32-+ 4Na⁺          2I⁻ + S4O62- + 4Na⁺[pic 15]

Na⁺ est de nouveau spectateur tandis que l’ion thiosulfate donne un ion tétrathionique.

Nous allons maintenant, d’après nos résultats expérimentaux déterminés pour chacune des techniques, les concentrations en xylose et en fructose de notre solution.

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