Introduction

Suite à la lecture de l'article "La coquille d'oeuf, un biomatériau composite" (Science, novembre 2001, Yves NYS), nous aimerions contrôler que cette coquille est bien composée de 95 % de carbonate (CO₃^2-). Nous nous proposons donc d'abord de dissoudre la coquille d'oeuf dans un excès d'acide chlorhydrique selon la réaction suivante:

CaCO₃ + 2 HClCaCl₂ + H₂CO₃

L'excès d'acide chlorhydrique est alors dosé , la quantité de carbonate étant obtenue par soustraction avec la quantité d'acide chlorhydrique utilisé au départ. L'acide carbonique fabriqué lors de la réaction présentée ci-dessus ne devrait pas interférer lors du dosage, étant donné que à pression et température ambiante, cet acide se transforme en gaz carbonique et eau selon la réaction:

H₂CO₃CO₂ + H₂O

Méthode

Une coquille d'oeuf de poule (7 g) est plongée dans 175 ml d'acide chlorhydrique 1M. Lorsque la réaction s'est entièrement déroulée, la solution est filtrée, puis fortement agitée dans le but d'éliminer tout le gaz carbonique.On effectue alors un dosage de 10 ml de la solution filtrée avec du NaOH 0,1M. Le résultat du dosage nous permet de déterminer l'excès de HCl qui n'a pas réagit avec les carbonates.

Résultat:

Sur le graphique, le point d'équivalence est obtenu à 22.6 ml. A partir de cette valeur, on peut calculer la quantité d'acide chlorhydrique qui n'a pas réagit.

(22,6 ml ^. 0.1mol) / 1000ml = 2,26 ^. 10^-3 mol

On en déduit l'excès d'acide chlorhydrique dans les 175 ml.

2,26 ^. 10^-3 mol ^. 175ml / 10ml = 0,04 mol

Par soustraction avec la quantité d'acide dans les 175 ml de départ (0,175 mol) et en tenant compte de la stoechiométrie de la réaction, on obtient la quantité de carbonate présent dans notre coquille d'oeuf.

 (0,175 mol - 0,04 mol) / 2 = 0,068 mol

Masse de carbonate: 0,068 mol . 100 = 6,8 g

% de carbonate : 97%

Discussion:

Nous obtenons une valeur un peu plus élevée que celle donnée par l'article. Ceci peut-être du à différentes erreurs expérimentales:- Imprécision au niveau du travail pratique. (Manipulation, pH-mètre, burette, etc...)- Imprécision au niveau des calculs et du graphique.

- On a pas tenu compte de la variation du volume de la solution lors de la solubilisation de la coquille d'oeuf dans l'acide chlorhydrique.

- On a essayé de tenir compte des restes de coquille (membrane interne de la coquille), cependant le pourcentage obtenu est alors de 108 %. On en déduit donc que dans l'article, les valeurs données correspondent à une coquille entière avec la membrane interne.