Transcript λ λ C i (μ mol,L )

Lycée Paul CEZANNE – Aix-en-Provence
1,6
TP Terminale S – Réforme 2012
http://www.stardustlabs.fr
Absorbance en fonction de la longueur d'onde
A
1,4
1,2
1
Jaune tartrazine
0,8
Bleu patenté
0,6
0,4
0,2
λ (en nm)
0
360
410
460
510
560
610
660
710
760
1. Sur quelle longueur d’onde  doit-on régler le spectrophotomètre ? Justifier la réponse en utilisant les
spectres d’absorption.
On devrait régler la longueur d’onde sur   max  640nm qui est le maximum d’absorption du bleu
patenté (à cette longueur d’onde, le jaune tartrazine n’absorbe pas).
Cependant, pour ne pas saturer le spectrophotomètre (car A doit être inférieure à 1,2), on choisit une
longueur d’onde plus petite (540 nm) à laquelle le jaune tartrazine n’absorbe toujours pas.
2. Rédiger un protocole expérimental permettant de déterminer la concentration molaire C E131 du bleu
patenté dans le sirop de menthe, avec le matériel mis à votre disposition.
On prépare une échelle de teinte en bleu patenté en diluant la solution S0.
Les solutions filles ont un volume Vsol  20,0mL
Solutions
S0
S1
S2
S3
S4
S5
V 0,i (mL)
20,0
16,0
12,0
8,0
4,0
2,0
V(eau) (mL)
0,0
4,0
8,0
12,0
16,0
18,0
10
8
6
4
2
1
-1
C i (μ mol,L )
On mesure l’absorbance A de chaque solution avec le spectrophotomètre réglé sur λ  560nm en
commençant par la solution la plus diluée.
Tracer la courbe A = f(C)
Diluer 10 fois le sirop et mesurer l’absorbance du sirop ; en utilisant la courbe d’étalonnage, on lit C
sirop dilué et on en déduit C sirop.
Lycée Paul CEZANNE – Aix-en-Provence
TP Terminale S – Réforme 2012
http://www.stardustlabs.fr
3. Après discussion avec le professeur, mettre ce protocole en œuvre.
Solutions
-1
C i (μ mol,L )
Absorbance
S0
S1
S2
S3
S4
S5
Sirop dilué
10
8
6
4
2
1
?
1,56
1,24
0,82
0,62
0,34
0,17
0,95
A=f(C)
A
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1
0,95
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
C ( μmol.L-1 )
0
0
1
2
3
4
5
6 6,2
7
8
9
10
4. L’élève aura-t-il dépassé la dose journalière en colorant E131 ?
La concentration du bleu patenté dans le sirop dilué est Cdilué  6,2.10 6 mol.L1 , celle dans le sirop est
donc Csirop  10  Cdilué  6,2.10 5 mol.L1
Soit une concentration massique tsirop  Csirop  M( E131)  6,2.10 5  1159,4  7,2.10 2 g.L1  72mg.L1
Si l’élève boit 0,2 L de sirop, il ingère une masse totale m  tsirop V  72  0,2  15mg de bleu patenté,
soit
15
 0,25mg / kg de masse corporelle.
60
Il ne dépasse donc pas la dose journalière admissible.
Lycée Paul CEZANNE – Aix-en-Provence
TP Terminale S – Réforme 2012
http://www.stardustlabs.fr
Le sérum physiologique est une solution de chlorure de sodium de concentration massique t  9,0g.L1 . On
souhaite vérifier cette concentration à l’aide d’un dosage par étalonnage en utilisant un conductimètre.
Solution
S0
S1
S2
S3
S4
Facteur de dilution F
1,00
1,25
1,67
2,50
5,00
V 0i (mL)
20,0
16,0
12,0
8,0
4,0
V eau (mL)
0,0
4,0
8,0
12,0
16,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
-1
C i (mmol.L )
 ed  0,07mS.cm1
Conductivité  ed de l’eau distillée :
Solution
S0
S1
S2
S3
S4
σ' i (mS.cm )
1,26
1,01
0,71
0,48
0,28
σ i = σ' i - σ ed (mS.cm -1 )
1,19
0,94
0,64
0,41
0,21
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
-1
-1
C i (mmol.L )
Mesure de la conductivité du sérum physiologique dilué :
 dilué  0,90mS.cm1
1) Comment interpréter la valeur non nulle de  ed ? Que représente alors  i ?
L’eau distillée n’est pas pure, elle contient des ions :
 D’une part il y a l’autoprotolyse de l’eau qui donne une concentration non nulle pour les ions
oxonium et hydroxyde ;
 D’autre part, elle n’est certainement pas fraîche, du dioxyde de carbone a eu le temps de s’y
dissoudre et réagir avec l’eau pour donner des ions oxonium et hydrogénocarbonate.
La conductivité  i est donc celle uniquement due aux ions chlorure et sodium.
Lycée Paul CEZANNE – Aix-en-Provence
TP Terminale S – Réforme 2012
http://www.stardustlabs.fr
2) Tracer la courbe d’étalonnage  i en fonction de la concentration Ci.
σi en fonction de Ci
σ (mS.cm-1)
1,00
0,90
0,80
0,60
0,40
0,20
C (mmol.L-1 )
0,00
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
7,8 8,0
9,0
10,0
3) Quelle est l’allure du graphe obtenu ?
Le graphe représente une droite passant par l’origine, la conductivité est proportionnelle à la
concentration apportée en soluté chlorure de sodium.
4) Proposer une relation entre la conductivité  i des solutions utilisées et leur concentration en chlorure
de sodium.
σ  k C
1) Déterminer la concentration Cdilué à l’aide de la courbe d’étalonnage.
Graphiquement on lit Cdilué  7,8.10 3 mol.L1
2) En déduire la concentration Csérum en chlorure de sodium du sérum physiologique. Justifier la dilution
réalisée.
Le sérum physiologique avait été dilué 20 fois, on a donc Csérum  20  Cdilué  0,156mol.L1
3) Calculer la concentration massique tsérum correspondante.
tsérum  Csérum  M( NaCl )  Csérum   M( Na )  M( Cl )  0,156   23,0  35,5   9,1g.L1
4) Comparer tsérum et t en calculant l’écart relatif E.
Écart relatif E 
tsérum  t0
9,1  9,0
 100 
 100  1,1%
t0
9,0