Chimie contenu

Disponible uniquement sur Etudier
  • Pages : 7 (1651 mots )
  • Téléchargement(s) : 0
  • Publié le : 24 avril 2011
Lire le document complet
Aperçu du document
Page 1 sur 5

TS

Chimie

Dosage de l’élément fer dans un vin blanc

Exercice résolu

Spécialité
- Sujet -

Données
• Masse molaire de l’alun de fer (III) et d’ammonium : 964 g.mol-1 • Masse molaire du thiocyanate de potassium : 97 g.mol-1 • Masse atomique du fer : M(Fe) = 56 g.mol-1

La casse ferrique
Le vin, rouge ou blanc, contient, en faible quantité, l’élément fer sous formed’ions Fe2+ ou Fe3+ qui proviennent du raisin mais aussi et surtout de diverses sources de contamination durant la vinification. Le vin étant, à l’abri de l’air, un milieu réducteur, les ions du fer sont, au départ, essentiellement à l’état d’ions Fe2+. Toutefois, au cours de son élaboration, lors des pompages et transvasement, puis lorsqu’on débouche une bouteille, le contact avec le dioxygènede l’air et la dissolution de ce dernier dans le vin, entraîne une oxydation partielle des ions Fe2+ en ions Fe3+. Si la concentration en ions Fe3+ devient trop importante (à partir de 10 mg par litre), il se produit le phénomène de casse ferrique : la formation d’un précipité de phosphate de fer (III) rend le vin trouble, peu attrayant et gênant sur le plan gustatif. Afin de prévenir ce phénomène,il est donc important de déterminer la concentration en ions fer dans les vins.

Principe
L’élément fer est présent sous deux états d’oxydation, mais seule sa concentration totale est intéressante. Pour cela, il est nécessaire de commencer par oxyder les ions Fe2+ en ions Fe3+, plus stables, grâce à une solution oxydante d’eau oxygénée. Les ions Fe3+ sont ensuite révélés par une solution dethiocyanate de potassium (K+ + SCN-) qui permet la formation d’un complexe de couleur rouge selon la réaction d’équation bilan : Fe3+ + SCN- [Fe(SCN)]2+ La concentration massique de ce complexe peut être approximativement déterminée par un dosage colorimétrique ou, plus précisément, par spectrophotométrie.

A. Première partie : le dosage colorimétrique Deux solutions, contenant la même substancecolorante et observées dans les mêmes conditions, ont la même coloration si elles ont la même concentration en substance colorante. La manipulation consiste donc à préparer une échelle de teintes qui pourra être comparée à celle du vin dans lequel le réactif aura été préalablement ajouté (précision de la méthode : ±1 mg.L-1).
1. On veut disposer d’une solution mère S0 de concentration massiqueapportée égale à C0 = 50 mg.L-1 en ions Fe3+. Cette solution est préparée par dissolution de cristaux d’alun de fer (III) et d’ammonium, de formule Fe2(SO4)3(NH4)2SO4, 24 H2O. Calculez la masse de cristaux nécessaires à la préparation d’un litre de cette solution.

Dosage de l’élément fer dans un vin blanc

Bac blanc Lyautey 2003

Page 2 sur 5

2. La réalisation de la gamme étalon consisteen la préparation, à partir de la solution S0, de 6 solutions de volume V = 100 mL de concentrations massiques (notées Cm) croissantes et régulièrement espacées en ions fer (III). Après avoir justifié, complétez le tableau suivant en calculant les volumes V0 de solution S0 à prélever : Solution n° V0 (en mL) Cm (en mg.L-1) 1 2,0 2 4,0 3 6,0 4 8,0 5 10,0 6 12,0

3. A partir de chaque solution, onprépare un tube à essais contenant : • 10,0 mL de la solution préparée, • 1,0 mL de solution de thiocyanate de potassium à 200 g.L-1 en soluté apporté • 0,5 mL d'acide chlorhydrique concentré (dont le rôle est de dissocier les complexes du fer avec, en autres, les ions tartrate), • 1,0 mL de solution d’eau oxygénée. Montrez que, quel que soit le tube, les ions thiocyanate sont toujours en excès.Pourquoi est-ce nécessaire ? 4. Un 7ème tube à essais, dont la coloration sera comparée à l’échelle de teintes, doit contenir l’échantillon du vin étudié. Donnez la composition de ce tube. 5. Ecrivez les 1/2 équations correspondant aux couples mis en jeu (Fe3+/Fe2+ et H2O2/H2O) et l'équation bilan de la réaction d’oxydation des ions Fe2+ par l’eau oxygénée en milieu acide. 6. a) La couleur du...
tracking img