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TP TP TP
TP –––– Ch Ch Ch 03 Ch 03 03 03
Nom, prénom : Classe :Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c
Les pièces d’euro de 10c, 20c, 50c sont constituées d’un alliage « l’or nordique » dont la composition est : 89% cuivre + 5% aluminium + 5% zinc + 1% étain.
On désire vérifier le pourcentage en cuivre d’une pièce de 10c.
I I I
I ---- Attaque du cuivre par une solution d’acide nitrique.Attaque du cuivre par une solution d’acide nitrique.Attaque du cuivre par une solution d’acide nitrique.Attaque du cuivre par une solution d’acide nitrique.
1. On pèse une pièce de 10 c : m = ……….
2. On place cette pièce dans un erlenmeyer, et on ajoute 30 mL d’acide nitrique, et on laisse agir, jusqu’à disparition complète de la pièce. (pendant ce temps, commencer à réaliser l’échelle de teintes.
Compléter le schéma ci-contre.
Décrire le phénomène observé : ………
………
………
………
………
Compléter l’équation associée à cette réaction chimique ;
….. NO3-
+ …. H+ + …. Cu = ….. NO + …… H2O + ……. Cu2+
Le monoxyde d’azote (NO) est un gaz incolore, mais il réagit avec le dioxygène de l’air pour former du dioxyde d’azote. Ecrire l’équation associée à cette réaction chimique.
………
Quelle relation peut-on écrire entre la quantité de matière de cuivre (nCu) présente dans la pièce, et la quantité de matière d’ions Cu2+ obtenus ? (en considérant que l’acide nitrique est en excès)
………
3. On verse la solution dans une fiole jaugée de 1L, on rince l’erlenmeyer, on récupère les eaux de rinçage, et on complète à 1L : solution (A)
Sol. (A)
II II
II II –––– Réalisation d’une échelle de teintes.Réalisation d’une échelle de teintes.Réalisation d’une échelle de teintes.Réalisation d’une échelle de teintes.
1. Réalisation de la solution mère Peser une masse
Verser ces cristaux dans une fiole jaugée de
distillée). Ajouter un peu d’eau distillée, boucher et agiter jusqu’à dissolution totale des cristaux.
Compléter à l’eau distill Déterminer la quantité de matière n
………
Déterminer la concentration C
………
2. Echelle de teinte :
A l’aide de cette solution mère, solution n°3 :
Rincer un bécher à l’eau distillée, puis avec un peu de solution mère.
solution mère dans le bécher.
Rincer la pipette jaugée avec la solution mère.
l’aide de la pipette jaugée.
Verser la solution prélevée dans une fiole jaugée de 50 mL (rincée à l’eau distillée).
Ajouter 1/3 d’eau distillée dans Compléter au trait de jauge
Compléter le tableau ci-dessus. Détailler le calcul pour
………
………
- Remplir une série de cuves à colorimétrie avec les solutions obtenues N° du tube
Volume de solution mère (mL) Volume de la solution fille (mL)
Facteur de dilution F Concentration (mol.L
Réalisation d’une échelle de teintes.
Réalisation d’une échelle de teintes.Réalisation d’une échelle de teintes.
Réalisation d’une échelle de teintes.
Réalisation de la solution mère :
Peser une masse m0 = 3,75 g de sulfate de cuivre pentahydraté (CuSO
Verser ces cristaux dans une fiole jaugée de 50,0 mL (préalablement rincée à l’eau Ajouter un peu d’eau distillée, boucher et agiter jusqu’à dissolution totale des cristaux.
Compléter à l’eau distillée jusqu’au trait de jauge, boucher et agiter Déterminer la quantité de matière n0 de soluté apporté :
………
Déterminer la concentration C0 de cette solution (solution mère S0).
………
A l’aide de cette solution mère, compléter l'échelle de teinte suivante, en réalisant la
Rincer un bécher à l’eau distillée, puis avec un peu de solution mère.
solution mère dans le bécher.
Rincer la pipette jaugée avec la solution mère. Prélever 20 mL de solution à l’aide de la pipette jaugée.
Verser la solution prélevée dans une fiole jaugée de 50 mL (rincée à l’eau distillée).
Ajouter 1/3 d’eau distillée dans la fiole. Agiter
Compléter au trait de jauge. Homogénéiser la solution.
dessus. Détailler le calcul pour la solution n°3.
………
………
Remplir une série de cuves à colorimétrie avec les solutions obtenues
1 2 3
Volume de solution mère (mL) 5 10 20 Volume de la solution fille (mL) 50 50 50
Facteur de dilution F Concentration (mol.L-1)
2 fate de cuivre pentahydraté (CuSO4, 5 H2O).
50,0 mL (préalablement rincée à l’eau Ajouter un peu d’eau distillée, boucher et agiter jusqu’à dissolution
ée jusqu’au trait de jauge, boucher et agiter : solution S0 .
………
………
compléter l'échelle de teinte suivante, en réalisant la
Rincer un bécher à l’eau distillée, puis avec un peu de solution mère. Verser la Prélever 20 mL de solution à Verser la solution prélevée dans une fiole jaugée de 50 mL (rincée à l’eau
Homogénéiser la solution.
………
………
Remplir une série de cuves à colorimétrie avec les solutions obtenues
4 5
25 30 50 50
3
III III
III III –––– DétermiDétermiDétermiDétermination de la concentration de la solution (A).nation de la concentration de la solution (A).nation de la concentration de la solution (A). nation de la concentration de la solution (A).
1. A l'aide du spectrophotomètre, on peut déterminer l'absorbance A de chacune des solutions de l'échelle des teintes, et de la solution (A).
- Régler le colorimètre : On se placera à la longueur d'onde λ = 655 nm (rouge) - Faire le « zéro » en plaçant une cuve remplie d’eau distillée dans le colorimètre.
- Placer successivement les autres cuves dans le colorimètre, et noter l’absorbance.
- Compléter le tableau de valeurs
Attention : ne pas oublier le couvercle du colorimètre !
Justifier le choix de la longueur d’onde.
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………
Les mesures d’absorbance vérifient-elles la loi de Beer-Lambert ? Justifier.
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En déduire la concentration CA de la solution (A)
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IV IV
IV IV ---- Pourcentage en cuivre dans la pièce Pourcentage en cuivre dans la pièce Pourcentage en cuivre dans la pièce : Pourcentage en cuivre dans la pièce : : :
Déterminer la quantité de matière d’ions cuivre II présents dans une pièce de 10c.
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Quelle est la masse de cuivre contenu dans la pièce de 10 centimes d'euros ? Sol mère
(S0) N°5 N°4 N°3 N°2 N°1 Sol(A)
C (mol.L-1) Absorbance
4 ………
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Quel est le pourcentage, en masse de cuivre contenu dans la pièce de 10 centimes d'euros ?
………
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En utilisant la valeur théorique, calculer l’erreur relative sur la mesure.
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