2005 National Exercice n°3 : Les indicateurs colorés naturels de la cuisine à la chimie (6,5 points)
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1. Les indicateurs colorés en cuisine
1.1. Un indicateur coloré a la propriété de changer de couleur en fonction du pH.
1.2. Le vinaigre est acide, car le choux rouge devient violet en sa présence (pH : 4 à 6)
Le détergent est basique car l’eau de rinçage devient verte (pH : 9 à 12)
2. Les indicateurs colorés pour les titrages
2.1. Dilution du vinaigre
Une dilution s’effectue avec de la verrerie jaugée.
Solution mère : c0 ; V0 Solution fille : c = c0 / 10 ; V
Au cours d’une dilution la quantité de matière de soluté se conserve : cV = c0V0 = (c0/10) V
Soit V0 = V/10.
On prélève V0 à l'aide d'une pipette jaugée de 20,0 mL et on effectue la dilution dans une fiole jaugée de 200,0 mL.
2.2. Réaction de dosage
2.2.1. HA(aq) + HO–(aq) = A–(aq) + H2O(l)
2.2.2. Pour un volume de soude versé VB = 6,0 mL, le réactif limitant est la soude, en effet d’après la courbe pH-métrique, le volume équivalent vaut VBE = 10 mL. Si VB < VBE alors le réactif titrant est en défaut.
2.2.3.Equation
HA(aq) + HO–(aq) = A–(aq) + H2O(l)
Etat initial x =0 mol cAVA cBVB
0
beaucoup
En cours de transformation x cAVA – x cBVB – x x bcp + x
Etat final si transformation limitée xf cAVA – xf n(HO–)f = cBVB – xf xf bcp + xf
Etat final si transformation totale xmax cAVA – xmax
0
xmax bcp + xmax xmax = cBVB soit xmax = 1,010–16,010–3 = 6,010–4 mol
2.2.4.Pour VB = 6,0 mL, le pH du mélange vaut pH = 5
Le produit ionique de l’eau nous donne : Ke = [H3O+(aq)]f[HO–(aq)]f = 10-pH[HO-(aq)]f
Soit [HO–(aq)]f = Ke10pH
Or [HO–(aq)]f =
Soit (nHO-)f = Ke10pH(VA+Veau + VB)
(nHO-)f = 10–14105(10,0 + 60 + 6,0) 10–3 =7610–12 mol
2.2.5. (nHO-)f = cBVB – xf xf = cBVB – (nHO-)f

= 1 La transformation est donc totale.
2.3.