Fiche de révision : Analyse d’un système chimique

📋 Plan du Cours

1. Objectifs et méthodes d’analyse
2. Analyse spectrophotométrique
3. Conductance et conductivité
4. Dosage et équivalence chimique
5. Suivis pH-métrique et conductimétrique

📖 1. Objectifs et méthodes d’analyse

🔑 Notions clés & Définitions

• Analyse d’un système chimique : Consiste à déterminer les constituants d’un matériau, d’une solution ou d’un solide, puis à les quantifier.

📝 Points essentiels

• Les méthodes d’analyse présentées sont:
  • le dosage par étalonnage
  • le dosage spectrophotométrique
  • l’analyse spectroscopique
  • le dosage conductimétrique

💡 Astuce mémo

Identifier les constituants → les quantifier

📖 2. Analyse spectrophotométrique

★ À maîtriser

• 🔄 L’analyse spectrophotométrique suit ces étapes:
  1. un rayonnement incident traverse la substance
  2. l’intensité transmise est mesurée
  3. l’absorbance est déduite

📐 Formule — L’absorbance est donnée par $A=\log\frac{I}{I_0}$, où $I_0$ est l’intensité incidente et $I$ l’intensité transmise.

📐 Formule — La loi reliant l’absorbance à la concentration est $A=\varepsilon l\times C$, avec $l$ en m et $\varepsilon$ en m²·mol⁻¹.

Compléments

• Les spectroscopies UV-visible et IR reposent sur l’absorption de certains rayonnements par la substance analysée.

• Le domaine de longueurs d’onde indiqué pour le rayonnement est compris entre 100 nm et 800 nm.

💡 Astuce mémo

Rayonnement absorbé → intensité transmise diminuée → absorbance déduite

📖 3. Conductance et conductivité

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage conductimétrique : Technique fondée sur la conductivité d’une solution afin de suivre les espèces ioniques présentes.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La conductance d’une portion de solution est donnée par $G=\frac{I}{U}$, où $I$ est l’intensité du courant et $U$ la tension.

💡 Astuce mémo

Intensité I et tension U déterminent la conductance G

📖 4. Dosage et équivalence chimique

🔑 Notions clés & Définitions

• Équivalence : L’équivalence d’un dosage est atteinte lorsque le mélange est stœchiométrique selon la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$.

★ À maîtriser

📐 Formule — À l’équivalence, les quantités de matière vérifient $\frac{n_A}{a}=\frac{n_B}{b}$.

Compléments

📐 Formule — La densité d’une solution est donnée par $d=\frac{\rho_{sol}}{\rho_{eau}}$.

📐 Formule — La concentration massique est donnée par $\gamma=\frac{m_{soluté}}{V_{sol}}$.

💡 Astuce mémo

Avant l’équivalence : réactif limitant ; à l’équivalence : mélange stœchiométrique

📖 5. Suivis pH-métrique et conductimétrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Titrage conductimétrique : Repose sur une réaction électrochimique au cours de laquelle des ions disparaissent ou apparaissent, tandis que la conductivité est mesurée.

★ À maîtriser

• Lors d’un titrage avec suivi pH-métrique, le volume d’équivalence $V_e$ est déterminé sur la courbe en fonction du volume versé en traçant deux demi-droites avant et après l’équivalence.

• Dans un titrage conductimétrique, le volume d’équivalence $V_e$ est déterminé sur la courbe de conductivité en fonction du volume versé en traçant deux demi-droites avant et après l’équivalence.

Compléments

• L’évolution de la courbe de conductivité pendant et après l’équivalence dépend de l’évolution des concentrations et de la conductivité de tous les ions présents dans le mélange.

💡 Astuce mémo

Mesurer → tracer la courbe → repérer le volume d’équivalence

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des suivis de titrage