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TRAVAUX PRATIQUES DE BIOCHIMIE : DOSAGE D’UN MELANGE DE DEUX SUCRES

I. BUT

Nous voulons déterminer la concentration et le pourcentage massique de deux sucres : un aldose et un cétose : le xylose et le fructose.

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

Ces deux sucres sont présents dans une solution donnée. On procède à deux types de dosage :

- le dosage du xylose (aldose) avec du diiode en milieu alcalin en utilisant les propriétés chimiques des sucres.

- le dosage planimétrique en utilisant les propriétés optiques des sucres.

II. PRINCIPE

Pour déterminer la concentration d’un aldose et d’un cétose présents dans une solution donnée, nous pouvons utiliser deux méthodes différentes.

La première méthode, le dosage d’un aldose en milieu alcalin, fait appel aux propriétés chimiques des sucres (leur oxydation) : on titre notre solution contenant les deux sucres par du thiosulfate de sodium après l’avoir fait réagir avec du diiode afin de connaitre la quantité de matière ayant réagi. 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.

Il faut effectuer plusieurs dosages : deux dosages avec notre solution de sucres pour s’assurer de la cohérence de nos résultats, puis, un dosage dans lequel on met de l’eau é la place de la solution de sucre afin de connaitre la concentration du thiosulfate de sodium.

On procède de la même façon pour chaque dosage, on repère l’instant ou réactions se sont produites dans des proportions stœchiométriques, c’est pourquoi on utilise des équations réactionnelles pour trouver les résultats. Par le biais des calculs nous pouvons déduire la concentration de l’aldose présent dans notre dosage, puis, nous pouvons trouver celle du cétose, et donc, le pourcentage de chacun des deux sucres présents dans notre solution.

La deuxième méthode, le dosage polarimètrique, consiste à trouver la concentration grâce à la loi de Biot et au pouvoir rotatoire de la solution de sucres.

Le xylose et le fructose présents dans notre solution ont un pouvoir rotatoire, ces deux sucres possèdent des carbones asymétriques et ont donc la capacité de pouvoir dévier la lumière polarisée. On utilise le polarimètre pour connaitre l’angle de déviation.

Grace à la 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.

III. RESULTATS ET INTERPRETETIONS

1. Titrage

Dans un premier temps nous allons nous occuper du titrage et pour cela on va faire 3 expériences : 2 dosages identiques de la solution de sucres à 0,9 ml chacun, et parallèlement un essai à blanc en remplaçant la solution de sucres par de l’eau distillée. Dans chacun de ces dosages on y ajoutera 25 ml de solution d’iode. On utilisera ces volumes exacts pour que le résultat de l’expérience soit fiable. Dans la suite on ajoutera dans chacun de ces dosages 2 ml d’hydroxyde de carbone (NaOH) qui réagira avec l’iode de manière à obtenir un milieu alcalin car la réaction ne peut se faire que dans un milieu basique.

• L’ajout d’hydroxyde de sodium dans la solution alcalin dismute le diode en milieu alcalin :

2 Na+ +I2 + 2 OH- → IO+ + I – + H2O + 2 Na+

D’après cette équation on peut en conclure que notre sodium n’a pas réagi ce sont des ions spectateurs, et les ions OH- sont en excès.

• Cet ajout de diode provoque également une oxydation des aldoses en aldonates et ceci se vérifie par la réaction suivante :

I- + Na + + IO- + R-CHO → R-COOH + I- + Na+ + I-

En analysant cet équation on peut en déduire que le R-CHO est un réactif limitant et comme Na+ et I- n’ont toujours pas réagit, on peut donc en conclure que ce sont des ions spectateurs

→ Pour que cette oxydation soit total, on va laisser notre préparation reposer dans à l’obscurité pendant 15 minutes

Pour régénérer la diode en excès restant, on va acidifier notre mélange avec 2 ml d’acide sulfurique (H2SO4). Ce volume d’acide sulfurique n’interviendra pas dans notre calcul, donc on n’est pas obligé de le mesuré avec précision.

Notre réaction se présente sous la forme suivante :

IO- + I- + Na+ +2 H+ +R-COOH + R-CH2OH → I2 + H2O+ R-COOH + R-CH2OH + Na++ I-

• Grâce à cette réaction nous avons donc pu récupérer la diode en excès, que nous pouvons à présent titrer par le thiosulfate de sodium que l’on ajoutera par goutte dont le volume sera mesuré, jusqu’à obtenir une solution jaune clair, où l’on versera ensuite quelque gouttes de thiodène qui noircira notre mélange, par ajout de quelque gouttes de thiosulfate de sodium, on obtiendra une solution incolore.

La réaction de notre dosage se présente sous la proportion stœchiométrique suivante :

I- + Na+ + I2 +2 S2O32- → I2+ S4O62- + I- + Na+

Au cours de notre manipulation on a fait 4 expériences, de manière à avoir un résultat cohérent. Après

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