1. Absorbance d'une solution
Une solution colorée absorbe une partie de la
lumière qui la traverse. a. Absorbance
L'absorbance d'une solution,
notée A, est une grandeur physique qui mesure la
quantité de lumière
absorbée en fonction de la lumière
qui traverse un échantillon de solution. L'absorbance n'a pas
d'unité et qui dépend de la
longueur d'onde de la lumière et de
la concentration de l'espèce
colorée de la solution. L'absorbance d'une solution se mesure
à l'aide d'un
spectrophotomètre. b. Principe de fonctionnement du
spectrophotomètre
Un flux de lumière monochromatique est
envoyé à travers un échantillon de
la solution colorée placée dans une
cuve. Un détecteur mesure le flux lumineux en
sortie. L'absorbance est directement
affichée sur un écran du
c. Dosage de solutions colorées par étalonnage - Maxicours. Influence de la longueur d'onde
La courbe ci-dessous donne le spectre d'absorption
d'une solution de diiode de concentration molaire
10–4 mol. L–1 (dans l'iodure de potassium
à 0, 1 mol. L -1) en fonction de la
longueur d'onde de la lumière
monochromatique.
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L'objectif est de déterminer, avec la plus grande précision possible, la concentration d'une espèce chimique dissoute en solution à partir de solutions étalons à des concentrations connues. I Principe Le dosage par étalonnage repose sur l'utilisation de solutions (appelées solutions étalons) qui contiennent l'espèce chimique à doser à différentes concentrations connues. Elles sont préparées par dilution à partir d'une solution mère de concentration connue. La concentration de l'espèce chimique à doser influe sur une grandeur physique mesurable comme la masse volumique, l'indice optique, etc. Cours dosage par étalonnage la. On compare ensuite la grandeur physique mesurée pour l'échantillon à celles des solutions étalons afin de déterminer la concentration de l'échantillon. II Comparaison à une échelle de teintes Une échelle de teintes est réalisée avec des solutions contenant une espèce colorée à des concentrations connues. On compare, dans des conditions identiques d'observation, la teinte de la solution inconnue avec celles de l'échelle de teintes.
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Définition: Une solution étalon est une solution dont la concentration en soluté est connue de façon très précise. On peut l'acheter toute prête ou alors la préparer en utilisant de la verrerie de précision (ex: fiole et pipette jaugées) Définition: Courbe d'étalonnage Établir une courbe d'étalonnage consiste à tracer l'évolution d'une grandeur physique mesurée pour des solutions étalons en fonction de la concentration en soluté. Si la grandeur physique mesurée est la conductivité
ou l'absorbance A, la courbe d'étalonnage est une droite qui passe par l'origine (si la concentration en soluté est nulle la conductivité
ou l'absorbance A est nulle). Programme de révision Stage - Solutions acqueuses - Physique-chimie - Seconde | LesBonsProfs. Définition: Dosage par étalonnage C'est une méthode non destructive qui nécessite d'établir une courbe d'étalonnage au préalable. On mesure la conductivité
ou l'absorbance
de la solution analysée et on détermine le point de la courbe d'étalonnage qui correspond à cette valeur. L'autre coordonnée de ce point est la concentration que l'on cherche à connaître.
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Question 7
On dilue dix fois la solution de départ, puis on mesure l'absorbance de la solution diluée. On trouve $A_2 = 1, 65$. Calculer la concentration $C_2$ de la solution diluée puis la concentration $C_1$ de la solution initiale. On a $C_2 = \dfrac{1, 65 \times 10^{-4}}{0, 22} = 7, 5 \times 10^{-4}$ mol/L. Or on a dilué $C_1$ dix fois donc $C_1 = 10 \times C_2 = 7, 5$ mmol/L.
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On mesure l'absorbance pour chaque solution étalon et on trace le graphe A = f ( C). L'absorbance de la solution S est A S = 0, 44. a. Évaluer la concentration de S à partir de l'échelle de teintes. b. Déterminer précisément la concentration de la solution S. Les résultats des deux dosages sont-ils concordants? Conseils b. Exploitez la courbe d'étalonnage. Cours dosage par étalonnage de la. Solution a. La solution S a une concentration comprise entre 1, 0 × 10 − 1 g · L –1 et 5, 0 × 10 –2 g · L –1 puisqu'elle a une couleur intermédiaire entre les solutions S 3 et S 4. A S = 0, 44: on reporte cette valeur sur la droite d'étalonnage. On lit: C S = 0, 08 g · L –1 = 8, 0 × 10 − 2 g · L –1. La concentration C S est comprise entre la concentration de S 3 et S 4; les résultats concordent.
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Conductance d'une portion de solution
Une portion de solution ionique placée entre deux plaques métalliques
se comporte comme un conducteur ohmique. La tension appliquée entre deux plaques métalliques plongeant dans la solution est proportionnelle à l'intensité du courant dans le circuit, selon la loi d'Ohm. Cours dosage par étalonnage avec spectrophotometer. Plutôt que la résistance, on utilise en chimie la conductance exprimée en siemens (S):
La conductance dépend de la géométrie de la cellule de mesure. Si les plaques sont plus espacées, ou si leur surface est plus petite, alors la conductance est plus faible. Conductivité d'une solution
La conductivité d'une solution est une grandeur caractéristique de la solution dépendant de sa nature, de sa concentration et de la température.
Pour une espèce
colorée:
La spectrophotométrie permet de mesurer
l'absorbance notée A, à la longueur
d'onde λ. Pour les espèces ioniques:
La conductimétrie permet de
déterminer la conductivité
en fonction de la
concentration [X n+]. Attention aux
unités, [X n+] s'exprime en
mol. m -3 = 10 -3
mol. Principe d'un étalonnage - Exploitation d'une courbe d'étalonnage - Maxicours. L -1):
Si les ions présents en solution sont
X n+ et Z m-, alors:. Avec σ la conductivité en
S. m -1;
λ i la conductivité molaire
ionique de l'ion A i en
S. m 2 -1;
et les concentrations des espèces ioniques
[A i] en mol. m -3. A l'aide des coefficients stoechiométriques de
l'équation de dilution, on peut trouver une
relation du type:
D'autres techniques peuvent
être utilisées mais elles sont en
général moins précises. Il
s'agit de la colorimétrie
(échelles de teintes avec vérification
visuelle), de la précipitation (échelle
de mélanges plus ou moins concentrés),
de la pressiométrie, etc.
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