I. Dosage d’ions nitrate par spectrophotométrie
Une eau est certifiée potable si elle répond à un certain nombre de critères. Une norme européenne précise que la teneur de cette eau en ions nitrate ne doit pas excéder 50 mg.L-1. On s’intéresse à deux échantillons de la nappe de Beauce. Afin de connaître leur teneur en ions nitrate, on prépare tout d’abord des solutions étalons.
1. Préparation des solutions étalons
1.1. On prépare la solution notée Smère en dissolvant 129 mg de nitrate d’ammonium (de formule brute NH4NO3) dans 1,0 L d’eau distillée. On obtient alors une solution de concentration massique (ou teneur) égale à 100 mg.L-1.
Pour cela on dispose : d’une fiole jaugée d’un litre (avec bouchon), d’une spatule, d’un entonnoir, d’une coupelle plastique, d’une balance électronique et d’une pissette d’eau distillée.
Décrire les différentes étapes de cette préparation.
On ajoute dix gouttes d’acide 2,4-phénoldisulfonique à cette solution mère. La solution prend une coloration jaune. Cet ajout d’acide 2,4-phénoldisulfonique ne modifie pas la teneur en ions nitrate.
On dilue ensuite cette solution afin d’obtenir quatre solutions filles notées S1 à S4. Les données utiles à ces préparations sont regroupées dans le tableau ci-dessous.
1.2. Compléter les cases en pointillés du tableau ci-dessus en justifiant très précisément votre réponse.
solutions S1 S2 S3 S4
teneur (mg.L-1) 10 25 ... 80
facteur de dilution K 10 ... ... ...
volume prélevé de solution Smère : Vprel (mL) 2,5 ... 25,0 20,0 Volume de la solution fille : Vfille (mL) 25,0 50,0 50,0 ...
1.3. Dans la liste suivante, cocher ( ) le matériel nécessaire à la préparation de la solution S1. Éprouvette graduée de 25 mL Pipette jaugée de 25,0 mL
Erlenmeyer de 25 mL Fiole jaugée de 25,0 mL Bécher de 25 mL Éprouvette graduée de 10 mL Pipette jaugée de 10,0 mL Poire à pipeter (ou pipeteur) 2. Problème : Les deux échantillons de la nappe de Beauce sont-ils potables ?
On mesure l’absorbance correspondant aux deux échantillons de la nappe de Beauce.
On trouve A6 = 0,42 et A7 = 0,79
Document 1 : Absorbance des solutions
solutions S1 S2 S3 S4 Smère
concentration molaire C (mmol.L-1) 0,16 0,40 0,80 1,30 1,60 absorbance A 0,18 0,39 0,77 1,20 1,50
05/02/2022 tempfile_3138.doc 1/2
A l’aide des documents 1 et 2, les deux échantillons de la nappe de Beauce sont-ils potables ?
Vous devez indiquer le protocole expérimental pour mesurer l’absorbance.
Le raisonnement doit être détaillé ainsi que les lois utilisés pour la résolution du problème.
Une courbe - document 3 - sur le papier millimétré page est à rendre.
Donnée : masse molaire des ions nitrate : M(NO3-
(aq)) = 62 g.mol-1
Document 2 : Spectre d’absorption de la solution d’ions nitrate en présence d’acide 2,4-phénoldisulfonique
Document 3 :
05/02/2022 tempfile_3138.doc 2/2
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