Fiche de révision : Méthodes physiques d’analyse

📋 Plan du Cours

1. Spectres d’absorption et UV-visible
2. Dosage spectrophotométrique
3. Dosage conductimétrique
4. Quantité de matière d’un gaz

📖 1. Spectres d’absorption et UV-visible

★ À maîtriser

• Le spectre d’absorption d’une solution peut servir à identifier l’espèce chimique présente.

Compléments

• Sur un spectre UV-visible, le violet correspond à environ 400 nm et le rouge à environ 800 nm.

📖 2. Dosage spectrophotométrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dosage par étalonnage : Consiste à déterminer la concentration d’une espèce en solution en comparant une grandeur physique caractéristique à celle de solutions étalons de concentrations connues.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour un dosage spectrophotométrique, la loi de Beer-Lambert s’écrit $A = kC = \varepsilon(d)\,l\,C$, où A est l’absorbance, C la concentration, l l’épaisseur de la cuve et ε(d) le coefficient d’extinction molaire.

Compléments

• Pour un dosage spectrophotométrique, la longueur d’onde choisie correspond au maximum d’absorption, associé à la couleur complémentaire de celle de la solution.

📖 3. Dosage conductimétrique

★ À maîtriser

📐 Formule - La conductivité d’une solution s’écrit $\sigma = \sum_i \lambda_i[X_i]$, où λᵢ est la conductivité molaire ionique et [Xᵢ] la concentration de l’ion i.

📐 Formule - Pour des solutions diluées, la loi de Kohlrausch exprime la proportionnalité entre conductivité et concentration : $\sigma = KC$.

Compléments

• Pour une solution contenant Na⁺ et Cl⁻, la conductivité s’écrit $\sigma = \lambda_{\mathrm{Na^+}}[\mathrm{Na^+}] + \lambda_{\mathrm{Cl^-}}[\mathrm{Cl^-}]$.

• La conductivité σ s’exprime en S·m⁻¹ et la conductivité molaire ionique λᵢ en S·m²·mol⁻¹.

📐 Formule - La conductance G est l’inverse de la résistance R : $G = \frac{1}{R}$, en Ω⁻¹, unité équivalente au siemens (S).

📖 4. Quantité de matière d’un gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Gaz parfait : Gaz dont les particules sont considérées comme n’interagissant pas entre elles.
• Volume molaire : Volume occupé par une mole de gaz.

★ À maîtriser

📐 Formule - L’équation d’état des gaz parfaits est $PV = nRT$, avec P en Pa, V en m³, n en mol et T en K.

📐 Formule - Le volume molaire vérifie $V_m = \frac{V}{n} = \frac{RT}{P}$.

Compléments

• La constante des gaz parfaits vaut $R = 8{,}314\ \mathrm{Pa\cdot m^3\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}}$.

📐 Formule - La température absolue se calcule par $T(\mathrm{K}) = T(°\mathrm{C}) + 273$.

• À 0 °C et sous 1 bar, soit 10⁵ Pa, le volume molaire d’un gaz parfait est d’environ 0,023 m³·mol⁻¹, soit 23 L·mol⁻¹.

📐 Formule - La quantité de matière d’un gaz se calcule par $n = \frac{V}{V_m}$, avec V en L et Vₘ en L·mol⁻¹.