SOS physique-chimie

Bonjour,

je dois déterminer la concentration molaire , la masse et le volume d'éthanol dans la prise d'essais de vin et en déduire le degré alcoolique pour le comparer à celui des fabricants.

Une distillation à été effectué avec 5 ml de vin dans un ballon + 20 ml d'eau distillée afin de récupérer de "distillat" dans une fiole jaugé de 100ml qui a été ajusté au trait de jauge avec de l'eau distillée.
Dans un erlenmeyer j'ai mi 5ml du distillat + 40 ml de KMnO4 à 0,0202 mol.L + 40 ml de H2SO4 à 9 mol.L
J'ai effectué le dosage avec du FeSO4 à 0,209 mol.L et j'ai obtenue un Veq = 7,6 ml

on me donne comme information : l'éthanol sera oxydé en acide éthanoïque par le permanganate de potassium selon la réaction suivante 4MnO4- + 12H+ + 5C2H5OH --> 4Mn2+ + 5CH3CO2H + 11H2O

et
dosage de l'excès d'ions MnO4-
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ --> Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
et la densité de l'éthanol : 0,7893

alors j'avais fait :
n( MnO4-2) = n( Fe2+)/5
donc n (MnO4-)excès = (C (fe2+) x Veq ) / 5 = (0,209 x 7,6.10^-3) /5 = 3,177.10^-4 mol
n(MnO4-)ini = C(MnO4-) x V(MnO4-) = 0,0202 x 40.10-3 = 8,08.10^-4 mol
donc n(MnO4-)réagit =n ini - n excès = 4,903.10^-4 mol

de plus
n(C2H5OH) /5 = n(MnO4-)/4
n(C2H2OH) = ( 5 x 4,903.10^-4 ) / 4 = 6,129.10^-4 mol ( pour 5 ml prélevé )

pour 100 ml
n(C2H2OH) = (100.10^-3 x 6,129.10^-4 ) / 5 = 1,226.10^-2 mol

[C2H2OH] = 1,226.10^-2 / 100.10^-3 = 1,226.10^-1 mol/L

[C2H2OH] = 1,226.10^-1 / ( 5/100) = 2,45 mol/L ( ce que je trouve énorme )

donc m = n x M = 2,45 x 46 = 112.7 g
V = 112,7 / 0,7893 = 142,8

Et voila je suis perdue au début j'avais fait une erreur j'avais pris la concentration de H2SO4 au lieu de celle de MnO4- et j'avais fait des erreurs de puissance mais au final j'obtenais 12,24 alors que les fabricants annonce 12,5% depuis que j'ai relue je ne trouve pas du tout pareil .

ensuite j'ai dosé 10ml de vin purgé de son CO2 + 40 ml d'eau ( au préalable 100ml de vin a été purgé sous vide ) par de la soude à 0,0990 mol.L et j'ai eu un volume équivalent = 5,65 ml
et je dois déterminer l'acidité totale du vin en g de H2SO4 par litre de vin
je pense que n(H2SO4 ) / 2 = n(NaOH) alors n(H2SO4 ) = 2 x n (NaOH)
n(NaOH) =0,0990 x 5,65.10^-3 = 5, 59.10^-4 mol
n(H2SO4) = 5,59.10^-4 x 2 = 1,12.10^-3 mol pour 10 ml
pour 100 ml : n = 1,12.10-2 mol
pour 1L : n = 0,112 mol
m = 0,112 x 98 = 10,98 g
Cm = 10,98 / 1 = 10,98 g/L donc on a 10,98g de H2SO4 dans 1L de vin ?

merci

Bonjour,

Il faut que vous me précisiez le protocole. Quel est le volume de distillat obtenu au début du premier protocole?

Dans le deuxième cas, quel est la réaction de titrage?

On ne sais pas la quantité de distillat obtenue car la fiole contenait déjà de l'eau distillé non quantifié, le distillat tombé dedans et à la fin on a ajusté à 100ml

Pour l'oxydation de l'éthanol j'ai que
C2H5OH + H2O --> CH3CO2H +4H+ +4e- (x5)
MnO4- + 5e- +8H+ ---> Mn2+ + 4H2O (x4 )
----------------------------------------------------------
4MnO4- + 12H+ + 5C2H5OH ---> 4Mn2+ +5CH3CO2H + 11H2O
cette réaction peut servir de réaction de dosage, mais comme elle est lente on ajoute en excès du KMnO4 afin de réaliser un dosage retour.

Pour l'acidité totale :
on me dit seulement que l'acidité totale d'un vin est définie comme étant la somme des concentrations en acides dosables lorsqu'on ajoute du NaOH jusqu'à pH= 7 . Le CO2 et le SO2 sont négligés.
Que l'on effectue une neutralisation par la soude et qu'on suit l'évolution de pH avec le pHmètre , que dans le bécher il y a 10ml de vin purgé et 40 ml d'eau distillée sans CO2.

voila il n'y a pas d'autre information

merci

Bonsoir,

Merci pour les précisions.
La distillation du vin (5 mL) mélangé avec de l'eau est telle que dans le distillat on va récupérer tout l'alcool dans les 100 mL.
Mais effectivement, on a bien une dilution par un facteur 20.
Vos calculs sont alors cohérents et vous trouvez bien environ 140 mL d'alcool pour 1 L = 1000 mL de vin, ce qui fait bien 140/1000 = 0,14 = 14 %.
En général on choisit de dire que la valeur de la masse d'alcool dans 100 mL de vin est identique à son pourcentage volumique en alcool.

Pour l'acidité totale, revoyez le raisonnement. La réaction de titrage est la réaction des H3O+ libérés par l'acide sulfurique sur les HO- libérés par la soude soit : H3O+ + HO- = 2 H2O
On aura à l'équivalence n(H3O+) = n(HO-)
Mais comme l'acide sulfurique est un acide fort qui a pour formule H2SO4 , il libère 2 H+ (ou 2 H3O+) donc n(H+) = 2 n(H2SO4) donc n(H2SO4) = 1/2 n(H+).
On aura donc n(H2SO4) = 1/2 n(HO-). Vous devriez alors pouvoir terminer ...

bonjour , merci pour votre réponse

en refaisant le calcul pour l'acidité je trouve :

n(NaOH) = 5,59.10^-4 mol
n(H2SO4) = 2,794.10^-4 mol
pour 100ml n = 2,794.10^-3 mol
pour 1L --> n=2,794.10^-2 mol
m = 2,794.10^-2 x 98 = 2,74g
Cm = 2,74 g.L

mais je ne comprend pas comment on peut savoir que ça libère 2H+ malgré que ce soit un acide fort pourquoi ça ne serait pas 3H+ par exemple ?... je n'y arriverai pas dans un autre exercice similaire je ferais la même erreur

merci

Bonsoir,

Pour le premier calcul, c'est exact.

Pour H2SO4 , c'est un acide fort qui se dissocie totalement . Dans la formule de H2SO4, on distingue celle des ions sulfate SO4 2- donc vous pourrez voir quel est le contre-ion positif assurant la neutralité. Il suffit de bien connaître les formules d'ions.

Ah d'accord j'ai compris, merci pour tout .