Exercice 4 - Exploiter un suivi pH-métrique

Données :

• pK_A du couple vanilline/ion vanillinate noté AH/A⁻ à 25 °C : pK_A = 7,4 ;
  
• masse molaire moléculaire de la vanilline :   \(M = \mathrm{152\; g\cdot mol^{-1}}\).
  

On s'intéresse dans cette partie au produit commercial obtenu par macération de gousses de vanille. La législation impose, pour obtenir l'appellation « extrait de vanille », une masse minimale de 2 g de vanilline par kilogramme d'extrait. Dans certains produits commercialisés, cette masse peut atteindre plusieurs dizaines de grammes.
Pour vérifier si le produit 1 répond à cette condition, on se propose de déterminer la masse de vanilline contenue dans un échantillon du produit commercial par un titrage suivi par pH-métrie.
On introduit 0,31 g de produit 1 dans une fiole jaugée de 100,0 mL que l'on complète jusqu'au trait de jauge avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. On note S la solution obtenue. On réalise le titrage d'une prise d'essai de 50,0 mL de solution S par une solution aqueuse d'acide chlorhydrique de concentration égale à \(4,1 \times 10^{-3} \mathrm{\; mol\cdot L^{-1}}\). La courbe du titrage est donnée ci-dessous.

On admet qu’au début du titrage, la vanilline est sous la forme de sa base conjuguée l'ion vanillinate noté A⁻.
La courbe de la figure présente deux sauts de pH : un premier saut qui correspond au titrage des ions hydroxyde présents en excès ; un deuxième saut qui correspond au titrage de l’ion vanillinate.
On admet que le volume d’acide chlorhydrique nécessaire pour titrer l'ion vanillinate est égal à la différence des deux volumes entre les deux équivalences observées.
Q1. Écrire l'équation de la réaction support du titrage entre l'ion vanillinate et l’acide chlorhydrique.
Q2. Vérifier si l'appellation "extrait de vanille” peut être attribuée à l’extrait étudié.

Le candidat est invité à prendre des initiatives et à présenter la démarche suivie même si elle n'a pas abouti. La démarche suivie est évaluée et nécessite donc d'être correctement présentée.

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