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DES EXPÉRIENCES DIVERTISSANTES À LA MAISON
Combien de vitamine C dans une pomme ? Expériences chimiques
Expériences divertissantes à la maison / Expériences de chimie pour les enfants La réponse à cette question se trouve dans le manuel. Mais il parle d'une pomme en général et de la quantité de vitamine C contenue dans cette pomme en particulier que vous allez manger ? La détermination des vitamines est une affaire délicate. Mais la vitamine C - l'acide ascorbique - peut être déterminée à la maison. Peut-être avez-vous décidé: puisque la vitamine C est un acide, sa quantité doit être déterminée à l'aide d'un alcali. Ce serait bien... Mais dans notre cas, une telle analyse ne convient pas. Dans les fruits, en plus de l'ascorbique, il existe de nombreux autres acides organiques : citrique, malique, tartrique et autres, ils entrent tous dans une réaction de neutralisation avec un alcali. Donc la lessive n'aidera pas. Nous utiliserons la caractéristique de l'acide ascorbique - la facilité de son oxydation. Bien sûr, vous savez que beaucoup de vitamine C est perdue pendant le stockage et la cuisson, car la molécule d'acide ascorbique est instable, elle est facilement oxydée même par l'oxygène atmosphérique, se transformant en un autre acide, l'acide déhydroascorbique, qui n'a pas de propriétés vitaminiques. Nous utilisons un agent oxydant encore plus puissant, l'iode, pour l'analyse. Faites le plein d'une solution d'iode de concentration connue. Pour ce faire, vous pouvez prendre une solution alcoolique de pharmacie d'iode (teinture d'iode) avec une concentration en iode de 5%, soit 5 g dans 100 ml. Ensuite, préparez une solution d'amidon: diluez-en 1 g dans une petite quantité d'eau froide, versez-la dans un verre d'eau bouillante et faites bouillir encore une minute. Cette solution convient pour des expériences en une semaine. Maintenant, tout est prêt pour la détermination de la vitamine. Mais avant de procéder à l'analyse, exerçons-nous sur l'acide ascorbique pur. Prendre 0,5 g d'acide ascorbique de pharmacie (sans glucose), le dissoudre dans 500 ml d'eau et prendre 25 ml de la solution. Ajoutez environ un demi-verre d'eau - la quantité exacte n'a pas d'importance - et 2 à 3 ml supplémentaires de solution d'amidon. Maintenant, soigneusement, goutte à goutte, ajoutez une solution d'iode à partir d'une pipette de pharmacie, en agitant constamment le contenu (il est plus pratique de le faire dans une fiole conique).Comptez soigneusement les gouttes et observez la couleur de la solution. Dès que l'iode oxyde tout l'acide ascorbique, la prochaine goutte de celui-ci, ayant réagi avec l'amidon, colorera la solution en bleu. Cela signifie que notre opération - le titrage - est terminée. Mais comment savons-nous combien nous avons utilisé la teinture d'iode ? Les gouttes ne sont pas des unités de mesure... Dans les laboratoires de chimie, il existe des burettes spéciales avec des divisions - immédiatement en millilitres. Nous utiliserons une autre méthode, assez précise, quoique plus longue. À l'aide de la même pipette, nous calculons le nombre de gouttes contenues dans un flacon d'iode de pharmacie (il contient généralement 10 ml). Ne vous inquiétez pas - l'ensemble du travail prendra quelques minutes. Connaissant le volume d'une goutte, on peut déterminer assez précisément le volume de la solution d'iode utilisée pour le titrage de l'acide ascorbique. Et maintenant, en utilisant l'équation de réaction (nous vous suggérons de l'écrire vous-même), vous pouvez vérifier la quantité d'acide ascorbique contenue dans le comprimé. Ou vous pouvez résoudre le problème inverse: connaissant la quantité d'acide, déterminez la concentration de teinture d'iode - est-ce vraiment cinq pour cent? Cette méthode d'analyse simple est souvent utilisée par les chimistes pour déterminer l'iode et d'autres agents oxydants. C'est ce qu'on appelle l'ascorbinométrie. Commençons maintenant à résoudre notre tâche principale - déterminer la quantité de vitamine C. Nous connaissons la concentration d'une solution d'iode: 1 ml de sa solution à 5% correspond à 35 mg d'acide ascorbique (c'est d'ailleurs la quantité contenue dans une pilule de multivitamines). Commençons par du jus d'orange ou de citron (fraîchement pressé ou en conserve). Mesurer 20 ml de jus et diluer avec de l'eau jusqu'à un volume d'environ 100 ml. Verser un peu de solution d'amidon, puis, comme précédemment, ajouter goutte à goutte la solution d'iode jusqu'à l'apparition d'une coloration bleue stable qui ne disparaît pas en 10-15 s. Certes, il y a maintenant beaucoup moins d'acide ascorbique dans la solution que dans l'expérience avec le comprimé, et moins d'iode sera également utilisé pour le titrage. Si la teneur en vitamine C est très faible, il peut arriver que seules 1 à 2 gouttes de teinture d'iode soient nécessaires. dans ce cas, notre analyse sera bien sûr très approximative. Pour rendre le résultat plus précis, il faut soit prendre beaucoup de jus, soit diluer la teinture d'iode. Les chimistes (et tous les amateurs de jus savoureux) préféreront la seconde voie. Lors de l'analyse de jus de fruits, il convient de diluer 40 fois l'iode avec de l'eau, ce qui donnera une solution à 0,125%, dont 1 ml correspond à 0,875 mg d'acide ascorbique. N'oubliez pas que la tension superficielle de l'eau est supérieure à celle de l'alcool et que les gouttelettes d'eau sont donc beaucoup plus grosses. Donc, vous devez recalculer le volume d'une goutte. Dans un laboratoire scolaire ou dans un cercle chimique, la solution d'iode requise peut être préparée plus précisément : 1 litre de celle-ci doit contenir 1,27 g d'iode. Mais la solubilité de l'iode dans l'eau à température ambiante est très faible (seulement 0,3 g / l), il faudra donc ajouter un peu d'iodure de potassium ou d'iodure de sodium à la solution, en présence de laquelle la solubilité de l'iode dans l'eau augmente considérablement. L'un de ces sels se trouve certainement dans la solution pharmaceutique d'iode. Passons maintenant à l'analyse des pommes. Nous rencontrerons ici la difficulté suivante : les pommes contiennent l'enzyme ascorbique oxydase, en présence de laquelle l'acide ascorbique s'oxyde rapidement à l'air. Pour éviter que cela ne se produise, l'analyse doit être effectuée dans un environnement acide. À l'aide d'un fin couteau en acier inoxydable, découpez un échantillon d'une pomme prépesée en forme de tranche, de la peau au cœur avec les pépins. La vitamine C est inégalement répartie dans l'épaisseur d'une pomme, et nous voulons analyser non seulement une zone, mais la pomme dans son ensemble. Transférer cette tranche dans un mortier en porcelaine avec de l'acide chlorhydrique dilué et frotter soigneusement avec un pilon. Ajouter la solution d'amidon et titrer le mélange avec une solution d'iode diluée. On détermine la masse de l'échantillon par différence : on pèse la pomme avant analyse, dans son ensemble, puis à nouveau, sans tranche. Mais notre méthode est-elle exacte ? En effet, le jus contient non seulement de la vitamine C, mais également d'autres substances organiques qui peuvent également réagir avec l'iode (quoique plus lentement que l'acide ascorbique). Et pourtant la méthode est assez précise. Voici les résultats obtenus avec l'une des définitions. Une décoction de 25 g de fruits pour 0,5 l d'eau a été préparée à partir d'églantier acheté en pharmacie. Selon la méthode à l'iode, la teneur en vitamine C, basée sur les fruits secs, était de 3,8% (selon les données de référence, la matière sèche des cynorrhodons contient 4,5% de vitamine C).Le jus d'orange fraîchement pressé contenait 0,05% de la vitamine et le jus en conserve - 0,075% (selon les données de référence, -0,04%). Si l'on tient compte du fait que dans différents fruits, même de la même variété, la teneur en vitamines fluctue généralement, il faut reconnaître que la méthode donne une image assez complète de la teneur en vitamine C. Ainsi, vous avez appris à déterminer rapidement et assez précisément l'acide ascorbique. Maintenant, un immense champ d'activité s'ouvre devant vous. Vous pouvez explorer une variété de fruits et de baies (dont le jus n'est pas coloré en rouge par lui-même); vous pouvez savoir si la teneur en vitamines dépend de la variété. Rappelez-vous simplement que l'acide ascorbique dissous s'oxyde dans l'air, les expériences doivent être effectuées avec du jus fraîchement pressé. Voici quelques sujets de recherche. Trouvez la teneur en acide ascorbique dans les fruits fraîchement cueillis et dans ceux qui ont été stockés pendant une semaine, un mois, six mois. Parfois, ils disent que vous ne pouvez pas couper les fruits avec un couteau en fer - cela détruit la vitamine C. Vérifiez si c'est le cas en tenant le jus dans un bol en fer. (Au fait, si vous comparez la teneur en vitamines du jus frais et du jus en conserve, gardez à l'esprit que ce dernier peut contenir de l'acide ascorbique spécialement ajouté.) Enfin, observez comment la teneur en vitamine C du jus change lorsqu'il est chauffé et tirez vous-même les conclusions de ces expériences. Auteur : Olgin O.M.
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