Doser la vitamine C de deux façons

L'exercice de spécialité « Dosages de l'acide ascorbique » vaut 4 points dans l'épreuve du bac S Liban 2006, soit environ 52 minutes. L'acide ascorbique, ou vitamine C, est à la fois un acide et un réducteur : on le dose donc une première fois par titrage pH-métrique, une seconde fois par oxydoréduction, puis on compare les résultats. L'exercice entraîne aux deux grandes familles de titrages et à la rigueur des quantités de matière.

Partie I : dosage acido-basique

Réaction support et équivalence

L'acide ascorbique cède un ion H⁺ à l'ion hydroxyde ; les ions sodium sont spectateurs et la réaction, totale et rapide, s'écrit avec une flèche simple. À l'équivalence, les réactifs ont été apportés dans les proportions stœchiométriques : le réactif limitant change.

Méthode des tangentes parallèles

On trace deux tangentes parallèles de part et d'autre du saut de pH, puis la parallèle équidistante, qui coupe la courbe au point d'équivalence. On lit V_E = 9,0 mL. Le sujet exige la démarche et les tracés sur l'annexe : un résultat sans construction perd des points. Le pH à l'équivalence est supérieur à 7, car la solution contient alors la base conjuguée.

Concentration

Les nombres stœchiométriques valant tous 1, C_aV_a = C_bV_E, d'où C_a = 4,5 × 10^-4 mol·L^-1, avec deux chiffres significatifs comme les données.

Partie II : dosage par oxydoréduction

Verrerie et première étape

Les deux volumes interviennent dans le calcul final : on les prélève avec des pipettes jaugées de 10,0 mL et 20,0 mL. Proposer une éprouvette graduée pour le diiode est une erreur, car sa quantité initiale doit être connue précisément. La quantité de diiode introduite vaut C₂V₂, et les demi-équations conduisent à la réaction entre l'acide ascorbique et le diiode.

Dosage du diiode en excès

Le diiode restant est dosé par le thiosulfate : une mole de diiode réagit avec deux moles d'ions thiosulfate, d'où n(I₂)_excès = C₃V_E/2 = 1,5 × 10^-5 mol. Oublier ce facteur ½ est le piège principal. Attention aussi à ne pas confondre ce volume équivalent, 12,9 mL, avec celui de la partie I.

Le titrage indirect

Le diiode introduit se partage entre ce qui a réagi avec l'acide ascorbique et ce qui reste : n_A = C₂V₂ − C₃V_E/2 = 4,52 × 10^-6 mol, soit C_a = 4,5 × 10^-4 mol·L^-1. Le corrigé souligne qu'il faut garder les valeurs non arrondies : la soustraction de deux nombres voisins amplifie les erreurs d'arrondi.

Partie III : conclusion

Les deux méthodes donnent la même concentration, avec un écart inférieur à 1 % : deux méthodes indépendantes qui s'accordent valident le résultat. Avec M = 176 g·mol^-1, la concentration en masse vaut 7,9 × 10^-2 g·L^-1, soit 79 mg par litre. Vérifiez l'unité : des mol·L^-1 multipliées par des g·mol^-1 donnent bien des g·L^-1.