22/03/2018 SA13_determination_concentration.doc 1/2
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2nde Thème : Santé TP n°21
CHIMIE La détermination d’une concentration inconnue Chap.13
But du TP : Préparer plusieurs solutions de concentrations précises à partir d’une solution mère par dilution.
Déterminer la concentration d’une solution inconnue par comparaison avec une échelle de teintes.
Principe
L’eau de Dakin est une solution antiseptique. Il s’agit d’une solution d’hypochlorite de sodium dans laquelle on a dissout du permanganate de potassium de concentration massique inconnue.
Parmi toutes ces espèces chimiques, seuls les ions permanganate MnO4- sont colorés et donnent une teinte violette à cette solution.
On veut « doser » les ions permanganate de la solution de Dakin, c’est-à-dire déterminer leur concentration à l’aide d’un spectrophotomètre. On commencera par estimer cette concentration en comparant la solution avec des solutions d’ions permanganate de concentrations connues
constituant une échelle de teintes.
Remarque : Deux solutions observées dans les mêmes conditions et contenant la même espèce chimique ont la même teinte si elles ont la même concentration.
1. Réalisation de l’échelle de teinte
On doit préparer 5 solutions filles à partir de la solution mère SM de permanganate de potassium. Chaque solution a pour concentration C1, C2, C3, C4, C5 et pour volume VF = 10 mL.
Pour cela, remplir, avec un bécher, la burette graduée après rinçage à l’eu distillée avec la solution mère SM.
Préparer 5 tubes à essais. Dans chaque tube, verser un volume VM de la solution SM (voir le tableau ci-dessous).
Solution fille S1 S2 S3 S4 S5
Volume VM à prélever (en mL) 1,0 3,0 5,0 7,0 9,0
Concentration (en µmol/L) C1= C2 = C3 = C4 = C5 = Absorbance A
Vider la burette et la rincer à l’eau distillée. Puis la remplir avec de l’eau distillée.
Compléter chaque tube avec l’eau distillée de la burette pour que le volume final dans chaque tube à essais soit égal à VF = 10 mL.
Boucher et homogénéiser.
Au bureau, un sixième tube à essais contient 10 mL d’eau de Dakin.
Appel 1 : Faire vérifier vos 6 tubes à essais par le professeur.
1.1. Rappeler la relation entre les quantités de matière lors d’une dilution. (Aide éventuelle)
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1.2. Calculer la concentration molaire C1 (en mol.L-1 puis en µmol.L-1) sachant que le volume final de la solution vaut 10,0 mL. Détailler votre raisonnement. (1µ = 1 micro = 10-6)
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Appel 2 : Faire vérifier le résultat par le professeur.
Matériel disponible
Solution de Dakin disponible sur la paillasse professeur.
Solution mère SM de permanganate de potassium (K+ + MnO4-) de concentration en soluté : CM = 2,0.10-4 mol.L-1 = 200 µmol.L-1
Burette graduée de 25,0 mL – 2 Béchers – 6 Tubes à essais sur portoir avec bouchon - Pissette d’eau distillée.
Spectrophotomètre + 2 cuves pour spectrophotomètre
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1.3. Compléter la 3ème ligne du tableau sachant que le volume final de chaque solution vaut 10,0 mL.
1.4. Donner un encadrement de la concentration molaire C du Dakin par comparaison avec l’échelle de teinte.
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2. Dosage de l’eau de Dakin par spectrophotométrie
Le spectrophotomètre est un appareil qui mesure l’absorbance notée A d’une solution colorée c’est-à-dire la quantité de lumière absorbée par la solution.
2.1. Quelques groupes feront des mesures d’absorbance A pour chaque concentration pour une longueur d’onde
= 470 nm. Les résultats seront notés dans le tableau précédent.
2.2. Tracer à l’aide de Regressi la courbe de l’absorbance A en fonction de C.
Aide : Ouvrir Regressi, puis faire Fichier, Nouveau Clavier et entrer les variables expérimentales C et A.
2.3. Modéliser la courbe par une droite linéaire. Aide : Barre modélisation à gauche de la fenêtre.
Ceci sera la courbe d’étalonnage. Imprimer la courbe après accord du professeur.
2.4. Mesurer l’absorbance A de la solution de Dakin. Puis, à l’aide de la courbe d’étalonnage, déterminer la valeur de la concentration C en permanganate de potassium dans la solution de Dakin.
Aide : Onglet Graphe, onglet Outils choisir Réticule libre C = ………
2.5. Comparer à la valeur de la question 1.4.
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2.6. Calculer la concentration massique (en g.L-1) de la solution de Dakin. Conclure.
Donnée : M(KMnO4) = 158 g.mol-1
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Barème et NOTE : Critère A = 2 : Critère B = 1 : Critère C = -1 ; Critère D = -2 Questions
Appel 1 Appel 2 1.3 1.4
2 Rédaction
Soin
NOTE
Critère A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D
.../20
Coefficient 4 2 2 4 2
NOTE = 4 + ENT( 16
4 SCF (SOMMEPROD((critère);(coefficient))+ 2 SCF)) où ENT est la partie entière du nombre et SOMMEPROD la somme des produits entre le critère et le coefficient et SCF la somme des coefficients
