Exercice 2B

 

Enoncé :

 

Avec une solution S0 de sulfate de nickel (II) de concentration c0 = 0,10 mol.L-1, on prépare 5 solutions en introduisant V0 mL de S0 dans une fiole jaugée de 50 mL et en complétant avec de l’eau distillée.

On mesure l’absorbance de ces solutions à la longueur d’onde `λ` = 720 nm (correspondant au maximum d’absorption) dans une cuve de 1 cm.

 

a. Pourquoi les mesures sont-elles faites au maximum d’absorption ?

 

b. Compléter le tableau suivant :

 

V0 (mL)          
c (mmol/L)
10
20
30
40
50
A
0,22
0,42
0,64
0,86
1,10

 

c. Tracer la courbe A = f(c). En déduire la valeur du coefficient de proportionnalité.

 

d. Déterminer la concentration c’ d’une solution ayant une absorbance A’ = 0,72.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solution :

 

a. Les mesures sont faite au maximum d’absorption de la solution afin que les valeurs d’absorbance soient les plus grandes possibles pour avoir la meilleure précision possible.

 

b. Le volume V0 à introduire dans la fiole jaugée de 50 mL est tel que n0 = c0 . V0 = c . V

avec c et V, la concentration et le volume de la solution obtenue, d’où :

V0 = `(c * V)/(c_0)`

. . . . . . . A.N. : . . V0 = `(0,010 * 50 * 10^-3)/(0,10)` = 5 . 10-3 L = 5 mL.

De la même manière, on obtient les volumes suivants : 10 mL , 15 mL , 20 mL et 25 mL.

Ce qui donne le tableau :

 

V0 (mL)
5
10
15
20
25
c (mmol/L)
10
20
30
40
50
A
0,22
0,42
0,64
0,86
1,10

 

c. La courbe obtenue A = f(c) est une droite passant par l’origine.

Son équation est donc, A = k . c (ce qui est en accord avec la loi de Beer-Lambert).

Le coefficient directeur de la droite est k = `A/c`

. . . . . . . A.N. : . . k = `(1,10)/(50 . 10^-3)` = 22 L.mol-1.

 

d. La concentration c’ d’une solution ayant l’absorbance A’ est telle que A’ = k . c’

. . . . . . . D'où : . . c’ = `(A’)/k`

. . . . . . . A.N. : . . c’ = `(0,72)/22` = 3,3 . 10-2 mol.L-1.