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14PYSCSPO1 EXERCICE I : À PROPOS DE L’ACIDE CITRIQUE (5,5 points) L’acide citrique est un acide organique présent en particulier dans les agrumes. Produit à près de deux millions de tonnes par an dans le monde, ses usages sont multiples, notamment dans l’agro-alimentaire et dans l’industrie des cosmétiques, mais aussi
14PYSCSPO1 EXERCICE I : À PROPOS DE L’ACIDE CITRIQUE (5,5 points) L’acide citrique est un acide organique présent en particulier dans les agrumes. Produit à près de deux millions de tonnes par an dans le monde, ses usages sont multiples, notamment dans l’agro-alimentaire et dans l’industrie des cosmétiques, mais aussi dans les produits ménagers. Les deux parties de l’exercice sont indépendantes. 1. La molécule d’acide citrique L’acide citrique a pour formule semi-développée : OH │ HOOC (cid:190) CH (cid:190) C (cid:190) CH (cid:190) COOH 2 2 │ COOH et pour masse molaire : M = 192 g.mol-1. 1.1. Reproduire la formule semi-développée de l’acide citrique. Entourer le groupe caractéristique de la fonction alcool. 1.2. L’acide citrique possède des propriétés acidobasiques en solution aqueuse. Identifier les groupes caractéristiques responsables de son acidité et justifier le fait que l’acide citrique soit un triacide. 2. L’acide citrique, un détartrant On lit sur l’étiquette d’un sachet de détartrant à destination des cafetières ou des bouilloires : Détartrant poudre : élimine le calcaire déposé dans les tuyaux de la machine. Formule : 100% acide citrique, non corrosif pour les parties métalliques. Contenance : 40,0 g. Afin de vérifier l’indication de l’étiquette du détartrant, on dissout le contenu d’un sachet dans un volume d’eau distillée égal à 2,00 L. La solution ainsi obtenue est notée S. On réalise alors le titrage pHmétrique d’une prise d’essai de 10,0 mL de la solution S par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium, (Na+ + HO- ), de (aq) (aq) concentration molaire égale à (1,00 ± 0,02) × 10-1 mol.L-1. 2.1. L’acide citrique étant un triacide, il est noté AH . 3 L’équation de la réaction, support du titrage, est la suivante : AH + 3 HO- → A3- + 3 H O 3 (aq) (aq) (aq) 2 (l) Page 2 sur 12 14PYSCSPO1 2.1.1. À partir de l’exploitation des courbes données en ANNEXE 1 À RENDRE AVEC LA COPIE, déterminer la concentration molaire d’acide citrique de la solution titrée. 2.1.2. Calculer le pourcentage en masse, noté p, d’acide citrique dans le sachet de détartrant. 2.1.3. L’incertitude D p sur le pourcentage en masse p est donnée par la ∆C 2 ∆V 2 ∆V 2 ∆V 2 relation D p = p B + eq + A + . C V V