spectro by FsEAfdZ0

VIEWS: 16 PAGES: 3

									   TP                          La spectrophotométrie
 CHIMIE                                                                        TermS
    4



Matériel        simulateur micromega Hatier term S + ordinateurs
                 solution de sulfate de cuivre
                solution de diiode
                solution de permanganate de potassium
                3 petits béchers
                ordinateur avec spectrophotomètre + cuves
                 1 L d’une solution de chlorure de cobalt à 0,1 mol/L exactement

           pour chaque groupe :
               pipette graduée de 10 mL et de 5 mL
               pipette jaugée de 20 mL (ou 25 mL)
               eau distillée
               2 bechers
               2 tubes à essais avec bouchon
               une fiole de 50 mL avec bouchon
               agitateur magnétique
    TP                                     La spectrophotométrie
  CHIMIE                                                                                               TermS
         4
Les experiences suivantes seront simulées par un programme informatique.

    I-          Absorbance et couleur

A l’aide du simulateur, tracer la courbe donnant l’absorbance d’une solution en fonction de la longueur d’onde pour
les 3 solutions suivantes :
      solution de diiode à 0,0001 mol/L
      solution de permanganate de potassium à 0,001 mol/L
      solution de sulfate de cuivre à 0,01 mol/L
En regardant les longueurs d’ondes absorbées, en déduire la couleur de ces solutions.

Exercice :
Une solution de chlorure de fer (III) de concentration 10-4 mol/L est incolore. On ajoute un peu d’une solution de
thiocyanate de potassium (K+ + SCN-). On obtient alors une solution contenant des ions thiocyanatofer (III). Nous
utiliserons une cuve d’épaisseur l=1 cm.
      A l’aide du simulateur, déterminer la couleur d’une telle solution.
      Déterminer l’absorbance de cette solution à =750 nm. ( Remarque : en déplaçant le curseur sur la courbe,
         les valeurs s’affichent….)
      Peut on déduire que la solution n’absorbe pas une radiation de longueur d’onde =750 nm ?
      Peut on en déduire que la solution n’absorbe pas la lumière ?
      Quelle est l’absorbance à 500 nm ?
      A quelle longueur d’onde l’absorbance est elle maximale ?

    II-         Absorbance et concentration

L’objectif est d’établir et d’utiliser une relation entre absorbance et concentration.

On utilise une cellule de longueur l=1,0 cm pour mesurer l’absorbance d’une solution de sulfate de cuivre de
concentration c=0,10 mol/L
    Ouvrir le simulateur et faire les réglages
    Tracer le graphe A=f() à l’aide du simulateur
    A quelle longueur d’onde 1 faut il effectuer la mesure pour que A1=0,994 ?
    Mesurer dans ces conditions, l’absorbance d’une solution de concentration 0,02 mol/L
    Mesurer de même, l’absorbance d’une solution de concentration 0,04 mol/L puis 0,06 mol/L.
    Tracer sur papier millimétré, le graphe A1=f(C). Conclure.
    En déduire une relation mathématique entre absorbance et concentration.
    Vérifier ces informations sur le simulateur en utilisant l’option « Absorbance en fonction de la
        concentration » dans l’onglet graphe et en sélectionnant la longueur d’onde =737 nm (concentration
        initiale 0,01 mol/L)

    III-        Absorbance et épaisseur de solution


            Simuler l’utilisation d’une solution de sulfate de cuivre de concentration 0,06 mol/L dans une cuve
             d’épaisseur l=0,5 cm
            Déterminer alors son absorbance à la longueur d’onde =624 nm
            Simuler maintenant l’utilisation d’une cuve d’épaisseur l=1,0 cm et noter l’absorbance à =624 nm
            Meme question avec une cuve d’épaisseur l=1,5 cm
            Tracer alors le graphe A=f(l) et conclure.
    IV-      Application

    1- obtention d’une échelle de teintes

        On dispose d’une solution aqueuse de chlorure de cobalt So de concentration molaire Co = 1,010-1 mol.L-1 .
        On cherche à réaliser différentes solutions de chlorure de cobalt de concentrations Ci comprises entre 10-2 et
        10-1 mol/L

              remplir le tableau ci-dessous
              préparer précisément la solution vous concernant en précisant le protocole sur votre compte rendu.
              En remplir un tube à essais

    N° du         Volume Vi de solution       Volume d’eau Volume total             Concentration Ci de la solution
    tube           So à introduire (mL)       à ajouter (mL)  (mL)                        diluée (moL.L-1)
      1                                                        50,0                             0,010
      2                                                        50,0                             0,020
      3                                                        50,0                             0,030
      4                                                        50,0                             0,040
      5                                                        50,0                             0,050
      6                                                        50,0                             0,060
      7                                                        50,0                             0,070
      8                                                        50,0                             0,080
      9                                                        50,0                             0,090

Le tube n° 10 sera constitué de la solution So

    2- détermination de la longueur d’onde de travail

         Remplir une cuve de la solution So et la placer dans le spectrophotomètre
         Le spectrophotomètre éclaire alors la cuve avec un balayage de longueurs d’ondes comprises entre 400 nm
          et 800 nm. Il mesure les absorbances.
         Observer la courbe obtenue et en déduire la longueur d’onde de travail.

    3- relation entre absorbance et concentration.

   La longueur d'onde de travail est constante :  = ………. nm.
   Pour une solution de référence (ou "blanc") fixer A = 0. (la solution de référence est constituée du solvant donc
    ici ………………………………….. )
   Mesurer l’absorbance de chacune des solutions réalisées. ( en commençant par la moins concentrée)
   Tracer la courbe A= f(C)

    4- exploitation

   Etablir la relation simple entre l’absorbance et la concentration pour la longueur d’onde de travail. Généraliser
    en énonçant la loi de Beer Lambert.
   Comment peut-on trouver la concentration d’une solution inconnue de chlorure de cobalt ?

								
To top