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Physique-Chimie

Chimie

Analyse physique d'un système chimique

Dans cette vidéo, Mathis étudie un dosage par étalonnage pour déterminer la concentration d'une solution de permanganate de potassium. La longueur d'onde choisie est de 540 nm, car c'est celle à laquelle le permanganate de potassium absorbe le plus. En utilisant la loi de Berlanbert, Mathis calcule une absorbance théorique d'environ 4,4. Cependant, la gamme de mesures du spectrophotomètre ne couvre pas cette valeur d'absorbance, ce qui rend la mesure imprécise. Pour résoudre ce problème, il propose une dilution de la solution pour abaisser l'absorbance à une valeur mesurable. En divisant la concentration mesurée de la solution diluée par 10, il peut calculer la concentration de la solution mère. Cette méthode est importante à connaître pour les travaux pratiques et a des applications théoriques intéressantes.

Bonjour à tous, c'est Mathis de studio. Dans cette vidéo, on va étudier un dosage par étalonnage. Alors on dispose d'une solution de permanganate de potassium, très utile, de concentration approximativement égale à 2 millimoles par litre. Ok. Par contre, on souhaite connaître plus précisément cette concentration, et alors on procède à un dosage par étalonnage à la longueur d'onde 540 nanomètres. Pourquoi c'est longueur d'onde? Puisque c'est la longueur d'onde à laquelle le permanganate de potassium absorbe le plus. Donc on se met dans de bonnes conditions. Alors, première question, déterminer l'absorbance théorique de cette solution, puisqu'on sait que la concentration se situera aux alentours de 2 millimoles par litre. Donc à ce moment là, d'après la loi de Berlanbert, l'absorbance d'une solution, ici il n'y a qu'une seule espèce qui absorbe des rayonnements, donc c'est le coefficient d'absorption de cette espèce, fois la longueur de la cuve traversée par le rayon lumineux, fois la concentration de la solution dans cette cuve. Très bien. Alors, on va utiliser cette approximation de concentration pour calculer et effectuer l'application numérique. Donc, on s'attend à avoir une absorbance d'environ 4,4. Très bien. Maintenant, expliquer pourquoi on ne peut pas déterminer avec fiabilité la concentration de la solution. Donc, pas déterminer avec fiabilité, soit notre protocole n'est pas fiable, soit c'est l'appareil qui n'est pas fait pour effectuer cette mesure. Effectivement, lorsqu'on regarde les données, on nous donne la longueur de la cuve, c'est très bien pour faire un calcul, par contre la gamme de mesures du spectrophotomètre, c'est entre moins 0,97 et 2,5. Et en effet, 4,4 c'est vraiment une absorbance très très importante. Elle ne fait pas partie de la gamme de mesures du spectrophotomètre, donc l'absorbance attendue n'appartient pas à la gamme de mesures, ce qui fait que la mesure ne peut pas être fiable, l'appareil n'est pas calibré pour ainsi proposer une solution pour pallier ce problème. L'idée c'est de faire redescendre artificiellement cette absorbance entre moins 0,97 et 2,5. Alors comment est-ce qu'on peut faire? Sachant qu'on doit quand même garder l'idée qu'on doit retrouver notre concentration que l'on cherche, sur quoi on peut jouer? On pourrait jouer sur la longueur de la cuve, en faire traverser une plus petite, mais là c'est déjà 1 cm, donc c'est un peu compliqué. L'occupation d'absorption c'est toujours le même, vu qu'on est à longueur d'onde fixée. Donc on ne peut que jouer sur la concentration, et c'est ce qu'on va faire. On va diluer la solution, par exemple on peut proposer un facteur 10, on dilue 10 fois la solution pour arriver à une concentration 10 fois moindre, et alors une absorbance théorique de 0,44, environ. Là on va déterminer précisément cette absorbance de la solution diluée 10 fois. Donc ça va nous donner C sur 10, et à ce moment là, on aura juste à multiplier par 10 la concentration mesurée, pour en déduire la concentration de la solution mère. Donc, je suis un petit problème de diffusion. Donc pour résumer, au final, c'est l'astuce de cette dilution qui va nous permettre de résoudre ce petit souci, de refaire rentrer l'absorbance au sein de la gamme de mesure du spectrophotomètre. Voilà, c'était une première approche plutôt manipulatoire, ça pourrait être une première question de TP par exemple au bac, et c'est très intéressant d'un point de vue théorique. Merci beaucoup d'avoir suivi cette vidéo, et puis je vous dis à bientôt!

Dosage par étalonnage

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