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TP Chimie -‐ Lefèvre 2014-‐2015
TP 4 : POLARIMETRIE OU EXPERIENCES SUCREES Objectif : Pratiquer une démarche expérimentale utilisant l’activité optique d’une espèce chimique. Lire la fiche jointe sur la polarimétrie et les documents 1 à 4 de manière à répondre aux objectifs ci-‐dessous. 1. Vérifier que le saccharose suit la loi de Biot et déterminer son pouvoir rotatoire spécifique. 2. Déterminer le pouvoir rotatoire spécifique du fructose. Rédiger (par groupe) un compte rendu détaillé résumant votre démarche.
DOCUMENT 1 : REACTION D’HYDROLYSE DU SACCHAROSE Le sucre commercial extrait de la betterave sucrière ou de la canne à sucre est constitué de saccharose, ou sucrose. Le saccharose est un sucre formé par la condensation d’une molécule de glucose et d’une molécule de fructose. Ce sucre est le constituant du sucre blanc courant. Sa formule de Cram topologique est : CH2OH
OH HO
HO
O HO CH2OH HO
O
O
OH
Dans l’eau, le saccharose (noté S) peut s’hydrolyser, donnant deux autres sucres : le fructose (C6H12O6 noté F) et le glucose (C6H12O6 noté G) : S + H2O = G + F. Cette réaction lente est catalysée en milieu acide. Elle est totale.
CH2OH
CH2OH
OH HO
HO
OH HO
HO
O HO
O CH2OH
CH2OH HO
O
O
HO
OH
HOH2C
OH
O
HO
OH
G
F
Remarque : la réaction est également accélérée à haute température. En cuisine, le caramel se forme par hydrolyse à chaud du saccharose, puis par liaison entre molécules de fructose ou de glucose pour former des dimères. La caramélisation est également favorisée par un jus de citron ou une goutte de vinaigre (milieu acide, qui accélère l’hydrolyse du saccharose). Dans 100 g de jus d’orange pressée, on trouve 2,1 g de glucose, 2,5 g de fructose et 5,1 g de saccharose. Le saccharose s’hydrolyse peu à peu dans le fruit qui est acide (pH = 2,6 à 4,4). Ainsi, la quantité de sucre présente dans le fruit augmente au cours du stockage (le rapport sucre/acide augmente).
DOCUMENT 2 : QUELQUES DONNEES CONCERNANT LES SUCRES
Saccharose MS = 276 g.mol-‐1
Glucose MG = 180 g.mol-‐1
Fructose MF = 180 g.mol-‐1
Dextrogyre
Dextrogyre
Lévogyre
[α]D20 =+52,3 °.dm-‐1.cm3.g-‐1
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DOCUMENT 3 : MATERIEL ET SOLUTIONS A DISPOSITIONS Solutions à disposition : • Solution mère de saccharose de concentration cS = 200 g.L-‐1 • Solution de saccharose hydrolysé. Concentration initiale en saccharose : 200 g.L-‐1 ; le mélange est lévogyre.
Matériel : • Fioles jaugées de divers volumes. • Pipettes jaugées de divers volumes. • Polarimètres + cuves • Notices des polarimètres.
DOCUMENT 4 : CRITERES DE REDACTION D’UN COMPTE RENDU COMPLET OUI/NON ? Travail soigné (lisible, aéré, résultats encadrés). L’objectif des manipulations est rappelé. Le protocole des manipulations est détaillé : un expérimentateur avisé doit pouvoir refaire les manipulations à l’aide de votre compte-‐rendu. Les résultats expérimentaux figurent clairement sur le compte-‐rendu. L’exploitation des résultats est détaillée avec rigueur (les formules utilisées sont rappelées ; les courbes éventuelles sont jointes au compte-‐rendu, munie de leur titre, légende … ; les calculs détaillés ; les résultats sont présentés si possible avec leur incertitude à 95%). Les résultats sont validés par une conclusion et éventuellement comparés à des grandeurs tabulées. Conclusion.
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