2nde Thème : Santé TP n°19
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.
I. 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 manière à obtenir une
concentration massique en permanganate de potassium égale à 10 mg.L-1. 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.
II. Recherche du protocole expérimental
1) Comment déterminer la concentration molaire en permanganate de potassium contenu dans l’eau de Dakin ? Rédiger un protocole expérimental qui permette de répondre à cette question.
➢ Remarque : Deux solutions observées dans les mêmes conditions et contenant la même espèce chimique ont la même teinte si elles ont la même concentration.
2) Faire valider votre protocole par le professeur.
➢ Matériel disponible :
Solution de Dakin disponible sur la paillasse prof ;
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 ;Béchers ;Tubes à essais sur portoir avec bouchon ;Pissette d’eau distillée.
III. 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 la burette graduée avec la solution mère Sm. Faire vérifier le remplissage de la burette.
Préparer 5 tubes à essais. Dans chaque tube, verser un volume Vm de la solution Sm (voir le tableau ci-dessous).
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 soit égal à Vf = 10 mL.
Boucher et homogénéiser.
Avec l’éprouvette graduée, mesurer 10 mL de l’eau de Dakin et la verser dans un sixième tube à essais.
1) Compléter la dernière ligne du tableau sachant que le volume final de chaque solution vaut 10,0 mL.
2) Déterminer visuellement la concentration molaire C du Dakin par comparaison avec l’échelle de teinte.
Solution fille S1 S2 S3 S4 S5
Volume Vm à prélever (en mL) 1,0 3,0 5,0 7,0 9,0
Concentration molaire (en µmol/L)
IV. 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.
On a déjà mesuré, dans les mêmes conditions expérimentales, l’absorbance des solutions filles précédentes. Les valeurs sont tracées sur le graphique au verso en fonction des concentrations : On obtient la courbe d’équation A = f(C).
3) 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.
4) Comparer à la valeur précédente (question 2)).
5) Calculer la concentration massique de la solution de Dakin. Comparer à la valeur indiquée sur l’étiquette. Conclure.
Données : Masses molaires atomiques (en g/mol) : MO = 16 ; MK = 39,1 ; MMn = 54,9
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