Transcript TP : ANALYSE SPECTRALE, LE VISIBLE

TP : ANALYSE SPECTRALE, LE VISIBLE
I) RAPPELS SUR LA LOI DE BEER-LAMBERT
Les cristaux déshydratés, de formule CuSO4 (s), sont blancs. Les cristaux bleus de sulfate de cuivre (II)
sont hydratés, ce qui leur donne une teinte bleue. La formule des cristaux est CuSO4, 5 H2O(s). La
masse molaire est de 249,6 g.mol-1.
Lorsqu’un rayonnement traverse une solution colorée, son intensité subit une diminution
exponentielle qui peut s’écrire:
I est l’intensité de la lumière sortant de la cuve de longueur l (en cm).
I0 est l’intensité de la lumière entrante.
! est le coefficient d'extinction molaire, exprimé en L·mol"1·cm"1.
C est la concentration molaire (mol/L) de la solution colorée.
!
La loi de Beer-Lambert vue en première peut donc s’écrire :
A est l’absorbance de la solution à une longueur d’onde donnée (sans unité).
m
Formulaire : n = C " V , n = .
M
!
!
!
Cercle chromatique
! Quelle masse de sulfate de cuivre hydraté doit-on dissoudre dans 50,0 mL d’eau pour obtenir une
solution de concentration C = 0,50 mol.L-1? Montrer votre calcul.
!Travail expérimental :
Après validation par le professeur, préparer cette solution. Puis préparez et introduisez dans chaque
tube à essais les solutions du tableau. Donner pour chacune le facteur de dilution par rapport à la
solution mère. Préparez les solutions 2 et 3 à partir de la solution 1. Pour gagner du temps, un seul
groupe préparera la solution 4 à partir de la 3 pour tout le monde.
concentrations
facteur de
dilution
Tube 1
solution mère :
c1 = 0,50 mol.L-1
Tube 2
Tube 3
Tube 4
c2 = 0,25 mol.L-1
c3 = 0,05 mol.L-1
c4 = 0,01 mol.L-1
aucun
absorbance
Réalisez avec le colorimètre la mesure de l’absorbance de chacune des solutions préparées et
compléter le tableau. Lire pour cela la notice du colorimètre. Tracer ensuite dans DataStudio la
courbe de l’absorbance en fonction de la concentration (régression).
" Discutez le plus précisément possible de la forme de la courbe de régression. Indiquez la valeur
du coefficient directeur avec son incertitude. A quoi pourrait-il servir ?
II) ETUDE DE LA SOLUTION 2 AU SPECTROPHOTOMETRE
! A l’aide de la notice, réalisez le spectre UV-visible de la solution 2 et répondez aux questions
suivantes (le spectre est donné au verso) :
1) Est-ce un spectre d’absorption ou d’émission ? Justifiez.
2) Notez la valeur mesurée de !max. A quoi correspond cette longueur d’onde ? Répondre en
détail.
! Après avoir préparé les deux solutions décrites ci-dessous, tracez leur spectre UV-visible. Et
determiner les !max.
Solution S1
Dans une fiole jaugée de 10 mL rincée avec de l'acide chlorhydrique à 0,10 mol.L-1, introduire 1mL de
la solution mère de BBT. Compléter avec la solution d'acide chlorhydrique et homogénéiser.
Solution S2
Dans une fiole jaugée de 10 mL rincée avec une solution de soude à 1,0 mol.L-1, introduire 1mL de la
solution mère de BBT. Compléter avec de la solution de soude et homogénéiser.
" Donnez vos résultats et faites tous les commentaires possibles. Complétez-les d’une analyse
aidée par les documents ci-dessous.
Qu’est ce qu’une liaison conjugée?
Une alternance de doubles liaisons et de simples liaisons « forme » des doubles liaisons conjuguées.
Le composé de formule H-(CH=CH-)n-H présente une alternance de doubles liaisons et de simples
liaisons; on dit que les doubles liaisons sont conjuguées.
Les doubles liaisons absorbent la lumière.
Plus n est important, plus la longueur d'onde absorbée est élevée.
Formules topologiques du BBT
Spectre d’une solution de sulfate de cuivre
Spectre du BBT: Solution acide (jaune), Solution basique (bleu), Solution neuter (vert)