Fiche de révision : Dosage par étalonnage

📋 Plan du Cours

1. Contexte du dosage du permanganate
2. Protocole expérimental d’étalonnage
3. Concentration des solutions
4. Dilution et conservation du soluté
5. Couleur et absorbance
6. Loi de Beer-Lambert
7. Dosage par étalonnage
8. Vocabulaire des solutions
9. Concentration massique et molaire

📖 1. Contexte du dosage du permanganate

★ À maîtriser

📌 Pour les adultes, la composition en permanganate de potassium des bains doit être comprise entre 0,25 et 0,50 g.L⁻¹.

📌 La solution S0 a une concentration connue C0 = 2,0.10⁻⁴ mol.L⁻¹, tandis que la concentration Cx de la solution Sx est inconnue.

Compléments

• La solution Sx contient du permanganate de potassium KMnO4 et est destinée notamment à des bains d’assainissement des pieds.

💡 Astuce mémo

S0 connue, Sx inconnue

📖 2. Protocole expérimental d’étalonnage

📝 Points essentiels

• 🔄 Le protocole suit les étapes suivantes:
  1. Travailler à 520 nm
  2. Préparer cinq solutions filles de concentrations connues
  3. Mesurer leur absorbance
  4. Tracer la courbe d’étalonnage A=f(C)
  5. Vérifier la proportionnalité avec une droite passant par l’origine
  6. Mesurer l’absorbance de Sx et déterminer Cx par lecture graphique

💡 Astuce mémo

λmax → gamme étalon → absorbances → courbe → lecture

📖 3. Concentration des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration molaire : la quantité de matière de cette espèce présente dans un litre de solution ; elle s’exprime en mol.L⁻¹

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration molaire vérifie $C_A=[A]=\frac{n_A}{V}$, où n_A est la quantité de matière et V le volume de solution.

📐 Formule — La concentration massique vérifie $C_m=\frac{m}{V}$ et s’exprime en g.L⁻¹.

Compléments

📐 Formule — Les concentrations massique et molaire sont reliées par $C_m=C\times M$ et $C=\frac{C_m}{M}$.

💡 Astuce mémo

Masse par volume : massique ; quantité de matière par volume : molaire

📖 4. Dilution et conservation du soluté

🔑 Notions clés & Définitions

• Dilution : consiste à lui ajouter du solvant afin d’obtenir une solution moins concentrée

★ À maîtriser

📌 Lors d’une dilution, la quantité de matière de l’espèce dissoute A est conservée entre la solution mère et la solution fille.

Compléments

📐 Formule — Une dilution au cinquième donne une concentration fille égale à $C_{fille}=\frac{C_{mère}}{5}$ ; une dilution au huitième ou au dixième donne respectivement $C_{fille}=\frac{C_{mère}}{8}$ ou $C_{fille}=\frac{C_{mère}}{10}$.

💡 Astuce mémo

Ajout de solvant → concentration diminuée, quantité de soluté conservée

📖 5. Couleur et absorbance

🔑 Notions clés & Définitions

• Absorbance : quantifie la proportion de radiation incidente absorbée par une solution pour une longueur d’onde donnée

★ À maîtriser

• Une solution qui n’absorbe aucune radiation visible est incolore, tandis qu’une solution qui en absorbe une partie est colorée.

📌 La couleur perçue d’une solution colorée est la couleur complémentaire des radiations visibles absorbées par la solution.

Compléments

• Le sirop de menthe absorbe presque toutes les radiations visibles sauf autour de 530 nm, ce qui explique sa couleur verte.

💡 Astuce mémo

Radiations absorbées, couleur complémentaire perçue

📖 6. Loi de Beer-Lambert

★ À maîtriser

📐 Formule — Dans les conditions expérimentales étudiées, la loi de Beer-Lambert s’écrit $A=k\times C\times l$.

• Dans la loi de Beer-Lambert, A est l’absorbance, C la concentration molaire, k le coefficient de proportionnalité et l la longueur traversée par la lumière.

Compléments

📌 La constante k dépend de la nature du soluté, de la longueur d’onde λ et de la température de la solution.

📖 7. Dosage par étalonnage

★ À maîtriser

• Le dosage par étalonnage consiste à déterminer la concentration d’une espèce dissoute à partir d’une gamme étalon de solutions de concentrations connues.

📐 Formule — La quantité de matière d’une espèce dissoute dans un volume V vérifie $n=C\times V$, ou $n=C_m\times V$ lorsqu’on utilise la concentration massique.

• Pour doser une solution inconnue, on détermine λmax, prépare une gamme étalon par dilution, mesure les absorbances, trace A=f(C), puis utilise la courbe ou son équation pour obtenir la concentration inconnue.

Compléments

📌 Si l’absorbance de la solution inconnue sort de l’intervalle de la courbe d’étalonnage, il faut la diluer, mesurer à nouveau son absorbance et calculer la concentration de la solution initiale.

💡 Astuce mémo

Choisir λmax → diluer → mesurer A → exploiter A=f(C)

📖 8. Vocabulaire des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : un liquide homogène contenant plusieurs constituants différents, constitués d’atomes ou d’ions

★ À maîtriser

📌 Le solvant est le constituant majoritaire de la solution, tandis que le soluté est l’espèce minoritaire mise en solution.

Compléments

• Lorsque le solvant est l’eau, la solution est appelée solution aqueuse.

• La dissolution du chlorure de sodium solide dans l’eau s’écrit $NaCl(s)\rightarrow Na^+(aq)+Cl^-(aq)$.

💡 Astuce mémo

Solvant majoritaire, soluté minoritaire

📖 9. Concentration massique et molaire

★ À maîtriser

📌 La concentration massique repose sur la masse de soluté par volume de solution, tandis que la concentration molaire repose sur la quantité de matière par volume de solution.

Compléments

• La dissolution de 3,0 g de glucose dans 100 mL d’eau donne une concentration massique de 30 g.L⁻¹ et une concentration molaire d’environ 0,17 mol.L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Cm en g·L⁻¹, C en mol·L⁻¹

📊 Tableaux de synthèse

Concentrations des solutions