Dosages colorimétriques - Spécialité

Dosage par étalonnage

Exercice 1 : Spectrophotomètre et longueur d’onde d’absorption

On dispose d’une solution de couleur Orange dont on veut déterminer la concentration par étalonnage colorimétrique.
Pour cela, on utilise un spectrophotomètre qui doit être réglé sur la longueur d’onde la mieux adaptée à un étalonnage de précision.
img spectrometre

Sur quelle couleur doit-on régler le spectrophotomètre ?

Pour choisir précisément la longueur d’onde sur laquelle régler le spectrophotomètre, on relève différentes valeurs d’absorbance pour différentes longueurs d’ondes.
Les valeurs mesurées sont présentées dans le tableau ci-dessous.

\( \lambda \) en nm\( 400 \)\( 420 \)\( 450 \)\( 475 \)\( 500 \)\( 515 \)\( 535 \)\( 555 \)\( 575 \)\( 615 \)\( 640 \)\( 725 \)
\( A \)\( 1\mbox{,}91 \)\( 0\mbox{,}24 \)\( 0\mbox{,}23 \)\( 2\mbox{,}14 \)\( 2\mbox{,}03 \)\( 1\mbox{,}66 \)\( 0\mbox{,}45 \)\( 0\mbox{,}14 \)\( 1\mbox{,}14 \)\( 1\mbox{,}96 \)\( 1\mbox{,}32 \)\( 1\mbox{,}06 \)

D’après celui-ci, quelle longueur d’onde \( \lambda \) doit-on choisir ?

Exercice 2 : Absorbance et concentration en quantité de matière (concentration molaire)

Un spectrophotomètre, réglé sur la longueur d'onde \( 540 nm \), a permis de mesurer l'absorbance de quatre échantillons d'une solution \( S \) de compositions identiques et de concentrations différentes.
Les valeurs des concentrations \( C \) et des absorbances \( A \) des solutions sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Solution1234
Concentration \( C \)\( 20 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 30 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 40 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 70 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)
Absorbance \( A \)0,721,091,472,62

En faisant la moyenne des données expérimentales déterminer la valeur de la concentration d'un échantillon de solution \( S \) d'absorbance \( 1,94 \).

On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Applications de la loi de Beer-Lambert

Le coefficient d'absorption molaire du Paranitrophénol est \( \varepsilon = 2,00 \times 10^{4} L\mathord{\cdot}cm^{-1}\mathord{\cdot}mol^{-1} \) à \( 400 nm \).
Dans une cuve de longueur \( l_1 = 1,30 \times 10^{1} mm \), on place une solution de Paranitrophénol de concentration \( 5,20 \times 10^{-5} mol\mathord{\cdot}L^{-1} \).

Calculer l'absorbance \( A_1 \) mesurée à \( 400 nm \).
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Quelle serait l'absorbance \( A_2 \) à \( 400 nm \) mesurée avec une cuve de longueur \( l_2 = 2,20 \times 10^{-2} m \) ?
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Quelle serait l'absorbance \( A_3 \) à \( 400 nm \) mesurée avec la cuve de longueur \( l_1 \) pour une solution de concentration \( c_3 = 1,63 \times 10^{-7} mol\mathord{\cdot}mL^{-1} \) ?
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

On mesure une absorbance \( A_4 = 7,41 \) à \( 400 nm \) avec la cuve de longueur \( l_1 \).

Déterminer la concentration \( c_4 \) de la solution.
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Spectrophotomètre et longueur d’onde d’absorption

On dispose d’une solution de couleur Bleu indigo dont on veut déterminer la concentration par étalonnage colorimétrique.
Pour cela, on utilise un spectrophotomètre qui doit être réglé sur la longueur d’onde la mieux adaptée à un étalonnage de précision.
img spectrometre

Sur quelle couleur doit-on régler le spectrophotomètre ?

Pour choisir précisément la longueur d’onde sur laquelle régler le spectrophotomètre, on relève différentes valeurs d’absorbance pour différentes longueurs d’ondes.
Les valeurs mesurées sont présentées dans le tableau ci-dessous.

\( \lambda \) en nm\( 400 \)\( 420 \)\( 450 \)\( 475 \)\( 500 \)\( 515 \)\( 535 \)\( 555 \)\( 575 \)\( 615 \)\( 640 \)\( 725 \)
\( A \)\( 1\mbox{,}45 \)\( 1\mbox{,}7 \)\( 1\mbox{,}26 \)\( 0\mbox{,}1 \)\( 0\mbox{,}24 \)\( 1\mbox{,}16 \)\( 0\mbox{,}03 \)\( 0\mbox{,}73 \)\( 1\mbox{,}8 \)\( 1\mbox{,}74 \)\( 1\mbox{,}77 \)\( 0\mbox{,}79 \)

D’après celui-ci, quelle longueur d’onde \( \lambda \) doit-on choisir ?

Exercice 5 : Absorbance et concentration en quantité de matière (concentration molaire)

Un spectrophotomètre, réglé sur la longueur d'onde \( 730 nm \), a permis de mesurer l'absorbance de quatre échantillons d'une solution \( S \) de compositions identiques et de concentrations différentes.
Les valeurs des concentrations \( C \) et des absorbances \( A \) des solutions sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Solution1234
Concentration \( C \)\( 20 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 40 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 50 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)\( 80 mmol\mathord{\cdot}L^{-1} \)
Absorbance \( A \)0,781,471,93,22

En faisant la moyenne des données expérimentales déterminer la valeur de la concentration d'un échantillon de solution \( S \) d'absorbance \( 1,05 \).

On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
summer