Spé 1ère - Dosage colorimétrique et loi de Beer-Lambert. Dosage spectrophotométrique

Summary

Cette capsule présente les principes du dosage colorimétrique et de la loi de Beer-Lambert. Elle explique comment mesurer l'absorbance d'une solution à l'aide d'un spectrophotomètre et comment cette absorbance est liée à la concentration de l'espèce chimique colorée. Le dosage par étalonnage permet de déterminer la concentration d'une solution inconnue en la comparant à une gamme de solutions étalons. Les étapes du processus, telles que la préparation de la gamme, la construction de la courbe d'étalonnage, et la lecture graphique de l'absorbance, sont également détaillées.

Takeaways

• 😀 La loi de Beer-Lambert relie l'absorbance d'une solution à la concentration de l'espèce chimique colorée.
• 😀 L'absorbance dépend de la nature de l'espèce chimique, de la longueur d'onde de la lumière incidente, de l'épaisseur de la cuve et de la concentration du soluté.
• 😀 L'absorbance est proportionnelle à la concentration dans le cadre de la loi de Beer-Lambert pour des solutions diluées.
• 😀 La relation de la loi de Beer-Lambert peut être exprimée par la formule A = ε × l × C, où A est l'absorbance, ε est le coefficient d'extinction molaire, l est la largeur de la cuve, et C est la concentration.
• 😀 La représentation graphique de l'absorbance en fonction de la concentration donne une droite passant par l'origine, indiquant une relation linéaire.
• 😀 Le dosage colorimétrique par étalonnage est une méthode pour déterminer la concentration d'une solution inconnue en la comparant avec des solutions de concentrations connues.
• 😀 L'échelle de teinte, utilisée dans le dosage colorimétrique, permet de comparer la couleur de la solution inconnue avec celle des solutions étalons.
• 😀 Pour un dosage plus précis, on mesure l'absorbance à une longueur d'onde proche du maximum d'absorption de l'espèce chimique.
• 😀 La courbe d'étalonnage est tracée à partir des absorbances des solutions étalons, et la concentration de la solution inconnue est déterminée par lecture graphique.
• 😀 L'utilisation d'une longueur d'onde spécifique proche du maximum d'absorption est cruciale pour assurer la validité de la loi de Beer-Lambert dans les dosages colorimétriques.
• 😀 Le dosage colorimétrique permet d'analyser des échantillons dans divers domaines, comme la détection de niveaux de cholestérol ou l'évaluation de la potabilité de l'eau.

Q & A

Qu'est-ce que la loi de Beer-Lambert ?

La loi de Beer-Lambert établit que l'absorbance d'une solution est proportionnelle à la concentration de l'espèce chimique colorée, à la largeur de la cuve et au coefficient d'extinction molaires de cette espèce. L'absorbance (A) peut être exprimée par la formule : A = ε × largeur de la cuve × concentration.

Comment la spectrophotométrie est-elle utilisée dans le dosage colorimétrique ?

La spectrophotométrie permet de mesurer l'absorbance d'une solution. Cette mesure est utilisée pour déterminer la concentration d'une espèce chimique dans une solution, en se basant sur la loi de Beer-Lambert. Les résultats sont ensuite comparés à une courbe d'étalonnage pour obtenir la concentration exacte.

Quels facteurs influencent l'absorbance d'une solution ?

L'absorbance d'une solution dépend de la nature chimique de l'espèce colorée, de la longueur d'onde du faisceau incident, de l'épaisseur de la cuve et de la concentration de l'espèce colorée.

Que signifie un coefficient d'extinction molaire (ε) ?

Le coefficient d'extinction molaire (ε) est une constante qui représente l'efficacité d'absorption de la lumière par une espèce chimique donnée à une longueur d'onde spécifique. Il est propre à chaque substance et est utilisé dans la loi de Beer-Lambert pour relier l'absorbance à la concentration.

Pourquoi la loi de Beer-Lambert n'est-elle valide que pour des solutions assez diluées ?

La loi de Beer-Lambert est valide pour des solutions diluées car, à des concentrations élevées, les molécules peuvent interagir entre elles, modifiant ainsi la relation linéaire entre absorbance et concentration. À des concentrations plus élevées, des effets non linéaires peuvent se produire.

Qu'est-ce qu'un dosage par étalonnage ?

Le dosage par étalonnage consiste à comparer la solution inconnue à une série de solutions étalons dont la concentration est connue. Cela permet de déterminer la concentration de l'espèce chimique dans la solution inconnue en la comparant à la courbe d'étalonnage.

Comment construit-on une courbe d'étalonnage dans le dosage par étalonnage ?

On prépare une gamme de solutions étalons avec des concentrations connues. Ensuite, on mesure l'absorbance de chaque solution, puis on trace un graphique de l'absorbance en fonction de la concentration. Ce graphique, appelé courbe d'étalonnage, permet de déduire la concentration d'une solution inconnue à partir de son absorbance.

Pourquoi faut-il effectuer les mesures à la même longueur d'onde ?

Les mesures doivent être effectuées à la même longueur d'onde pour assurer que la loi de Beer-Lambert reste valide. En effet, l'absorbance varie avec la longueur d'onde, et il est crucial de maintenir une constance pour obtenir une relation linéaire entre l'absorbance et la concentration.

Quelle est l'importance de la longueur d'onde dans le dosage colorimétrique ?

La longueur d'onde choisie pour effectuer les mesures doit être proche de celle pour laquelle l'absorbance de l'espèce chimique analysée est maximale. Cela garantit une meilleure sensibilité et précision dans la mesure de l'absorbance.

Dans quel cas peut-on utiliser la méthode de dosage par étalonnage ?

La méthode de dosage par étalonnage peut être utilisée lorsque l'on connaît les concentrations de plusieurs solutions standards et que l'on peut les comparer à une solution inconnue. Cela permet de déterminer la concentration de l'inconnue avec précision en utilisant la courbe d'étalonnage.