Fiche de révision : Dosage par étalonnage spectrophotométrique

📋 Plan du Cours

1. Dosage par étalonnage
2. Absorbance et couleur des solutions
3. Étalonnage par échelle de teintes
4. Mesure spectrophotométrique
5. Loi de Beer-Lambert
6. Exploitation de la droite d’étalonnage

📖 1. Dosage par étalonnage

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage par étalonnage : Déterminer la concentration d’une solution en comparant une grandeur physique à une gamme d’étalonnage.

📝 Points essentiels

• Une gamme d’étalonnage peut être constituée par les couleurs de solutions du même soluté obtenues par dilution d’une solution mère de concentration connue.

📖 2. Absorbance et couleur des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Absorbance : Grandeur sans unité mesurée par un spectrophotomètre en comparant l’intensité lumineuse incidente I0 à l’intensité I qui traverse la solution colorée.

★ À maîtriser

• Certaines espèces chimiques sont colorées parce qu’elles absorbent une partie de la lumière visible.

• La couleur d’un objet correspond à la somme des radiations visibles qui ne sont pas absorbées.

Compléments

📌 Plus la teinte d’un objet est foncée, plus son absorbance est grande.

• Un spectre d’absorption représente l’absorbance A d’une solution en fonction de la longueur d’onde de la lumière.

💡 Astuce mémo

La couleur perçue vient des radiations non absorbées, tandis que l’absorbance mesure celles qui le sont.

📖 3. Étalonnage par échelle de teintes

★ À maîtriser

• La concentration d’une solution inconnue peut être estimée par comparaison de sa couleur avec une échelle de teintes préparée à partir de solutions de concentrations connues.

• L’étiquette de l’eau de Dakin indique une teneur en permanganate de potassium de 0,0010 g pour 100 mL de solution.

Compléments

• Pour préparer une solution fille, on prélève un volume de solution mère puis on effectue une dilution dans une fiole jaugée afin d’obtenir le volume final prévu.

• La solution mère de permanganate de potassium disponible a une concentration de 5,00 × 10⁻³ mol·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Préparer les dilutions, classer les teintes, puis comparer l’échantillon inconnu.

📖 4. Mesure spectrophotométrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectrophotomètre : Appareil qui envoie une radiation lumineuse de longueur d’onde donnée à travers une cuve contenant la solution à étudier et mesure son absorbance.

★ À maîtriser

• 🔄 La mesure spectrophotométrique suit ces étapes :
  1. Régler l’appareil à la longueur d’onde choisie.
  2. Faire le blanc avec le solvant dans une cuve.
  3. Mesurer l’absorbance de l’échantillon dans une autre cuve.

Compléments

📌 Les faces transparentes de la cuve ne doivent pas être touchées avec les doigts afin d’éviter de fausser les mesures par déviation des rayons lumineux.

• Le spectrophotomètre doit être réglé sur la longueur d’onde d’absorption maximale de l’espèce colorée étudiée.

💡 Astuce mémo

Régler la longueur d’onde, faire le blanc avec le solvant, puis mesurer l’échantillon.

📖 5. Loi de Beer-Lambert

📝 Points essentiels

📌 La loi de Beer-Lambert établit une relation de proportionnalité entre la concentration C d’une espèce chimique colorée en solution et son absorbance A.

📐 Formule - La loi de Beer-Lambert s’écrit $A = kC$, où l’absorbance est proportionnelle à la concentration.

💡 Astuce mémo

La concentration connue construit l’étalonnage ; l’absorbance inconnue permet de retrouver la concentration.

📖 6. Exploitation de la droite d’étalonnage

★ À maîtriser

• 🔄 Le dosage spectrophotométrique par étalonnage suit ces étapes :
  1. Mesurer l’absorbance de solutions de concentrations connues.
  2. Tracer le graphique A=f(C).
  3. Mesurer l’absorbance de la solution inconnue.
  4. Déterminer la concentration inconnue à partir du graphique.

Compléments

📐 Formule - Une droite d’étalonnage s’écrit $y = ax + b$, où a est son coefficient directeur.

• Le coefficient directeur d’une droite se calcule en choisissant deux points suffisamment espacés, en relevant leurs coordonnées, puis en calculant le rapport de la variation de y à la variation de x.

• La masse molaire du permanganate de potassium est de 158,0 g·mol⁻¹.