Fiche de révision : Solutions et dosages spectrophotométriques

📋 Plan du Cours

1. Vocabulaire des solutions
2. Titres et concentrations massiques
3. Préparation d’une solution
4. Concentrations molaires et dilutions
5. Gamme d’étalonnage UV-visible
6. Exploitation spectrophotométrique
7. Dissolution des sels ioniques

📖 1. Vocabulaire des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution : Mélange homogène dans lequel un ou plusieurs solutés sont dissous dans un solvant.

📝 Points essentiels

📌 Dans une solution aqueuse, l’eau est le solvant, tandis que les espèces dissoutes comme la pectine et le sucre sont les solutés.

💡 Astuce mémo

Le solvant dissout ; le soluté est dissous.

📖 2. Titres et concentrations massiques

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le titre massique d’un constituant vérifie $t_m = \frac{m_{\text{constituant}}}{m_{\text{mélange}}}$.

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

📐 Formule — La concentration en quantité de matière vérifie $C = \frac{n}{V} = \frac{m}{M V}$.

📖 3. Préparation d’une solution

📝 Points essentiels

• 🔄 La préparation d’une solution suit les étapes suivantes:
  1. Peser les solutés
  2. Les dissoudre dans une quantité d’eau
  3. Transférer quantitativement la solution dans une fiole jaugée
  4. Compléter jusqu’au trait de jauge
  5. Homogénéiser

💡 Astuce mémo

Peser, dissoudre, transférer, compléter, homogénéiser.

📖 4. Concentrations molaires et dilutions

📝 Points essentiels

📐 Formule — Lors d’une dilution, la conservation de la quantité de soluté vérifie $C_i V_i = C_f V_f$ et le facteur de dilution vaut $F = \frac{C_i}{C_f} = \frac{V_f}{V_i}$.

💡 Astuce mémo

La dilution augmente le volume, donc diminue la concentration.

📖 5. Gamme d’étalonnage UV-visible

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution étalon : Solution dont la concentration est connue avec précision et qui sert de référence pour un étalonnage.

📝 Points essentiels

• Une gamme d’étalonnage est préparée en diluant une solution étalon dans plusieurs fioles jaugées afin d’obtenir plusieurs concentrations connues.

💡 Astuce mémo

Étalon → fioles filles → absorbances → droite d’étalonnage.

📖 6. Exploitation spectrophotométrique

📝 Points essentiels

📐 Formule — La concentration d’un échantillon peut être déterminée avec la droite d’étalonnage $y = 15{,}509c + 0{,}0882$ en calculant $c = \frac{A - 0{,}0882}{15{,}509}$.

📐 Formule — L’écart relatif entre une valeur expérimentale et une valeur théorique vérifie $\varepsilon = \frac{|C_{exp} - C_{th}|}{C_{th}}$.

• Pour une absorbance A = 0,394, la concentration en Lawsonne calculée avec la droite d’étalonnage est 1,97 × 10⁻² mol·L⁻¹, soit environ 0,02 mol·L⁻¹.

📖 7. Dissolution des sels ioniques

📝 Points essentiels

• La dissolution du chlorure de sodium dans l’eau produit un ion sodium et un ion chlorure selon l’équation $\mathrm{NaCl(s) \rightarrow Na^+(aq) + Cl^-(aq)}$.

• La dissolution du sulfate de magnésium dans l’eau produit un ion magnésium et un ion sulfate selon l’équation $\mathrm{MgSO_4(s) \rightarrow Mg^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq)}$.