APPLICATION BEER LAMBERT
Exercice Beer-Lambert Du dichromate de potassium à l’alcootest
Concentration
En mmol/L
0 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
A 0 0,22 0,46 0,67 0,89 1,12
3) Avec quelle verrerie allez vous prélever les 50,0 mL 4) Représentez la courbe A = f(C)
5) Par quelle expression mathématique peut-on modéliser cette « courbe » ? 6) Comment s’appelle la « loi » traduisant cette courbe ?
7) Comment s’appelle ce type de dosage ?
8) Déterminer par calcul ou graphiquement la concentration de la solution S en dichromate de potassium 9) En déduire la quantité de matière de dichromate de potassium de l’alcootest.
M(K)=39,0g.mol-1 M(Cr)=52,0g.mol-1 M(O)=16,0g.mol-1 Le dichromate de potassium K2Cr2O7 est la substance chimique active d’un alcootest.
Après avoir préparé une solution de dichromate de potassium, on utilise un spectrophotomètre capable d’émettre successivement toutes les longueurs d’ondes dans le domaine du visible.
On obtient ainsi la courbe d’absorbanceA=f(λ)de la solution ci-contre
1) Déduire de cette courbe la couleur (probable) de la solution.
2) A fin de tracer l’Absorbance en fonction de la concentration, à quelle longueur d’onde doit-on se placer.
Pour déterminer la quantité de dichromate de potassium contenue dans l’alcootest, la totalité de la poudre est dissoute dans 50,0 mL d’eau distillée.
On obtient une solution, notée S, d’absorbance AS = 0,38 (pour un certain réglage du spectrophotomètre)
Les absorbances d’une gamme de solutions de dichromate de potassium sont données dans le tableau ci-dessous :
DOC 1 : courbe A= f(λ) d’une solution de dichromate de potassium.
DOC 2 : alcootest
APPLICATION BEER LAMBERT
Exercice Beer-Lambert Du dichromate de potassium à l’alcootest
Concentration
En mmol/L
0 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
A 0 0,22 0,46 0,67 0,89 1,12
3) Avec quelle verrerie allez vous prélever les 50,0 mL 4) Représentez la courbe A = f(C)
5) Par quelle expression mathématique peut-on modéliser cette « courbe » ? 6) Comment s’appelle la « loi » traduisant cette courbe ?
7) Comment s’appelle ce type de dosage ?
8) Déterminer par calcul ou graphiquement la concentration de la solution S en dichromate de potassium 9) En déduire la quantité de matière de dichromate de potassium de l’alcootest.
M(K)=39,0g.mol-1 M(Cr)=52,0g.mol-1 M(O)=16,0g.mol-1 Le dichromate de potassium K2Cr2O7 est la substance chimique active d’un alcootest.
Après avoir préparé une solution de dichromate de potassium, on utilise un spectrophotomètre capable d’émettre successivement toutes les longueurs d’ondes dans le domaine du visible.
On obtient ainsi la courbe d’absorbanceA=f(λ)de la solution ci-contre
1) Déduire de cette courbe la couleur (probable) de la solution.
2) A fin de tracer l’Absorbance en fonction de la concentration, à quelle longueur d’onde doit-on se placer.
Pour déterminer la quantité de dichromate de potassium contenue dans l’alcootest, la totalité de la poudre est dissoute dans 50,0 mL d’eau distillée.
On obtient une solution, notée S, d’absorbance AS = 0,38 (pour un certain réglage du spectrophotomètre)
Les absorbances d’une gamme de solutions de dichromate de potassium sont données dans le tableau ci-dessous :
DOC 1 : courbe A= f(λ) d’une solution de dichromate de potassium.
DOC 2 : alcootest
Exercice 3 correction Du dichromate de potassium à l’alcootest
1) La courbe d’absorbance montre que cette solution absorbe beaucoup dans les courtes longueurs d’ondes du visible comprises entre 400 nm et un peu plus de 500 nm, c'est-à-dire essentiellement le bleu (et un peu le vert). Par
conséquent cette solution transmet les autres radiations : le rouge, l’orange, le jaune et un peu le vert. La couleur de cette solution est donc plutôt orange (De même si on raisonne sur les couleurs primaires de la synthèse additive : rouge + vert = jaune donc rouge + un peu de vert = orange)
2) Afin de tracer la loi de beer lambert, il faut choisir une longueur d’onde au voisinage du maximum d’absorbance, ici ce sera donc au voisinage de 475 nm. On choisira par exemple 480 nm.
2) On obtient le graphe suivant :
C (en mmol/L)
3) On obtient une droite passant par l’origine des axes ; L’expression mathématique liant A et C est donc du type A=k.C : L’absorbance est proportionnelle à la concentration.
4) Il s’agit de la loi de Beer-Lambert.
5) Il s’agit d’un dosage par étalonnage. (Dosage = Déterminer une quantité de matière) 6) Graphiquement on trouve C = 0,33 mmol.L-1 (Réponse suffisante)
Par le calcul, si on admet que l’on a A = 1,12.C on trouve C = 0,38/1,12 = 0,34 mmol.L-1 Retenons la valeur A = 0,34 mmol.L-1
7) On connait la relation C =
.
Cette relation nous permet de calculer la quantité de matière n de dichromate de potassium.On a n(dichromate) = C(dichromate).V(solution).
On prend soin de convertir les données dans des unités compatibles : C = 3,4.10-4 mol/L ; V = 50,0 mL = 50.10-3 L.
Le calcul nous donne n = 3,4.10-4x 50,0.10-3 = 1,7.10-5 mol (2ch) = 17 µmol (on peut s’arreter avant).
NB : La formule du dichromate de potassium est K2Cr2O7 Sa masse molaire est M = 2x39 + 2x52 + 7x16 = 294 g/mol
On connaît la relation n(dichromate) = d’où l’on extrait m(dichromate) = nxM = 1,7.10-5x 294 = 5,0.10-3 g
= 5,0 mg
Bon Week-end, sujet à travailler, il y aura également un exercice basique avec calcul de quantité de matière.
Vous pouvez également travailler les dilutions avec calcul du facteur de dilution : f = C(mère)/C(fille)
