DÉTERMINATION DE L'ACIDITE TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO. Classe : baccalauréats professionnels industriels toutes sections.

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1 page 1 DÉTERMINATION DE L'ACIDITE TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO Classe : baccalauréats professionnels industriels toutes sections. Objectifs : Formation méthodologique de base chimie 1 Temps : une séance de travaux pratiques de 45 minutes. Le document original (Sujet TP1 de la session 2000) a été modifié lors d un stage pour une utilisation exao par les équipes Maths-sciences des lycées A.Perret et C. Beaudelaire à Evry. Il a été testé par les élèves de baccalauréat professionnel 1 ère année EPOG du lycée A. Perret.

2 Page 2 FICHE DE MATÉRIEL DÉTERMINATION DE L'ACIDITÉ TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO PAR POSTE CANDIDAT : La verrerie est propre et sèche. - logiciel EXAO avec interface. - une burette de 25 ml fixée sur un support et remplie d'eau distillée. - un bécher de 250 ml étiqueté " vin ". - un bécher de 500 ml étiqueté " Récupération des produits usagés". - un bécher de 100 ml étiqueté " solution d'hydroxyde de sodium C B = 0,10 mol/l. - une pipette de 20 ml jaugée à un trait. - une poire d'aspiration. - un agitateur en verre. - une coupelle en verre. - une éprouvette graduée de 50 ml. - un agitateur magnétique avec barreau aimanté et tige aimantée pour récupérer le barreau aimanté. - un ph-mètre exao étalonné sur un support. - un capteur chrono (compteur) sur un support. - une pissette d'eau distillée ou permutée. - un flacon d'environ 200mL, de solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire 0,10 mol/l étiqueté " solution d'hydroxyde de sodium de concentration molaire 0,10 mol/l". - du papier ph. - du vin blanc dans le flacon étiqueté " vin blanc". - des gants, des lunettes, une blouse. Protocole de préparation particulière à faire par l'examinateur avant la séance : - Etalonner le ph-mètre. - Dans «Propriétés de courbe»: changer la lettre portée en abscisse (y).

3 Page 3 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D ÉVALUATION PENDANT LA SÉANCE SUJET : DÉTERMINATION DE L'ACIDITÉ TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO NOM et Prénom du CANDIDAT : N : Date et heure évaluation : N poste de travail : Appels Vérifications Évaluation Remplissage de la burette : - Ajustement du zéro - Absence de bulles d'air - Vérification de l'utilisation du bécher "Récupération des produits usagés" Appel n 1 Appel n 2 - Volume d une goutte sur l ordinateur - Lecture du ph avec papier ph Appel n 3 Préparation de la prise d essai du vin - Utilisation correcte du dispositif de pipetage (pipette droite, appuyée sur le bord du bécher) - respect du trait de jauge - volume d eau. - Disposition correcte de l'électrode, de la burette Appel n 4 - Affichage de la courbe Appel n 5 Remise en état du poste de travail : - Rinçage de la burette et remplissage avec de l'eau distillée. - Rangement de la verrerie et du ph-mètre.

4 Page 4 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D ÉVALUATION GLOBALE SUJET : DÉTERMINATION DE L'ACIDITÉ TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO NOM et Prénom du CANDIDAT : N : Date et heure évaluation : N poste de travail : Barème Note Évaluation pendant la séance (Chaque étoile vaut 1 point) 15 Exploitation des résultats expérimentaux. Volume pour le ph= 7 (tracé) 2 Calcul de la concentration 2 Réponse cohérente à la question sur la commercialisation. 1 NOM et SIGNATURE DES EXAMINATEURS NOTE sur 20

5 1 Page BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT : DÉTERMINATION DE L'ACIDITÉ TOTALE D'UN VIN AVEC LE LOGICIEL EXAO NOM et Prénom du CANDIDAT :

6 L'examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile. Dans la suite du document, ce symbole signifie «Appeler l examinateur».

7 2 Page BUT DES MANIPULATIONS : Le vin contient naturellement divers acides, l'acidité totale représente la concentration d acide présent dans un vin. L'objectif des manipulations et des calculs proposés est de déterminer l'acidité totale d'un vin et de vérifier qu'il peut être commercialisé. Le candidat dose un vin avec une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) titrée à 0,10 mol/l. TRAVAIL À RÉALISER : 1- Préparation de la burette Placer le bécher " Récupération des produits usagés" sous la burette Vider l'eau distillée de la burette, La rincer avec la solution d'hydroxyde de sodium, Remplir la burette d'hydroxyde de sodium et ajuster au zéro. Appel n 1 Faire vérifier la préparation de la burette Puis procéder aux manipulations suivantes 2- Préparation de la manipulation avec l ordinateur : Principe de la manipulation : le capteur chrono permet de compter le nombre de gouttes contenues dans un volume de 2 ml. Cliquer sur l animation «GENERIS», Suivre le chemin suivant : Acquisition Chimie Goutte à goutte Mesure du volume d une goutte de soude : A la série de questions suivantes, répondre : étude d un dosage : par expérience, Taper «suite», Oui le ph-mètre est étalonné, 2 ml, Cliquer pour démarrer le comptage, Faire couler goutte à goutte(assez rapidement) Taper sur ESC lorsque les 2mL ont coulés. Capteur chrono Volume d une goutte V=

8 Page 3 3-Mesure rapide du ph du vin Mettre une goutte de vin à l aide de l agitateur en verre sur un morceau de papier ph. Déterminer la valeur ph= Appel n 2 Faire vérifier le volume d une goutte et le ph Puis procéder aux manipulations suivantes 4-Préparation de la prise d'essai du vin Prélever 20 ml de vin à l'aide de la pipette jaugée muni du dispositif d'aspiration et les verser dans le bécher de 200 ml «vin» Ajouter dans ce bécher 30mL d'eau distillée à l'aide de l'éprouvette graduée 5- Préparation du dispositif de mesure Remplir la burette d hydroxyde de sodium et ajuster au zéro Placer le bécher sur l'agitateur magnétique. Introduire dans le bécher : - le barreau aimanté propre et sec - l'électrode du ph-mètre Le barreau aimanté ne devra pas toucher l'électrode en tournant. Installer l'ensemble sous la burette. Agiter doucement la solution à l'aide de l'agitateur magnétique. Placer le capteur (compteur de gouttes) 7, Appel n 3 Faire vérifier le dispositif et effectuer la mesure du ph 6- Préparation de la mesure à l aide de l ordinateur : Volume total 17 ml. Cliquer pour démarrer le comptage. Faire couler goutte à goutte (assez rapidement). Taper sur ESC lorsque les 17 ml ont coulé. Appel n 4 Faire vérifier la courbe obtenue

9 4 Page 7- Exploitation des mesures On obtient le graphique ph = f (V) représentant l'évolution du ph en fonction du volume d'hydroxyde de sodium versé. 1) Déterminer à partir de la courbe, le volume V d'hydroxyde de sodium nécessaire pour obtenir une solution de ph égal à 7. Cliquer droit «pointeur» Déplacer le pointeur sur la courbe à ph=7 et lire la valeur V = Imprimer : fichier imprimer Tracer sur la courbe les traits permettant la lecture du volume V à ph = 7 ml 2) L équation de réaction acido-basique se modélise par : H 3 O + + HO 2 H 2 O À l'équivalence acido-basique, la concentration C + H 3 O est calculable à partir de l'expression : C H O 3 + C HO V = V + H O 3 HO C + H 3 O est la concentration en acide recherché exprimé en mol/l est la concentration de l'hydroxyde de sodium exprimé en mol/l CHO V O H 3 + est le volume de vin prélevé exprimé en ml VHO est le volume d'hydroxyde de sodium versé pour le ph = 7 exprimé en ml Calcul de la concentration en acide : 3)Pour être commercialisable un vin doit présenter une acidité minimale de 0,050 mol/l. Ce vin est-il commercialisable? Justifier la réponse.

10 Page5 8- Rangement du poste de travail Rincer l électrode du phmètre à l eau distillée sans la retirer. Retirer le barreau aimanté à l'aide d'une tige aimantée. Le laver puis l'essuyer. Vider les béchers et la burette dans le bécher «Récupération des produits usagés». Rincer la burette et la remplir avec de l'eau distillée. Rincer la verrerie à l eau du robinet, puis à l eau distillée Ranger la paillasse. Appel n 5 Faire vérifier le rangement et rendre ce document avec la courbe.