Correction ✅ TP de BAC - ECE 🎯 Physique chimie - Titrage colorimétrique Absorbance | Lycée Terminale

Summary

Le TP numéro 4 explore si un seul feutre effaceur peut effacer le contenu d'une cartouche d'encre bleue. Il introduit la réaction chimique entre la solution de l'effaceur et l'encre bleue, utilisant le sulfite pour réduire la forme colorée de l'aniline. Le titrage colorimétrique est utilisé pour déterminer la concentration de sulfite, et l'amidon est employé pour indiquer l'équivalence. La spectrophotométrie est appliquée pour évaluer la concentration d'encre bleue initiale. Le calcul montre que la quantité de sulfite dans l'effaceur est suffisante pour neutraliser l'encre bleue, concluant que le feutre peut effectivement effacer la totalité de l'encre d'une petite cartouche.

Takeaways

• 📚 L'objectif est de déterminer si un seul feutre effaceur peut effacer le contenu d'une petite cartouche d'encre bleue.
• 🔍 La réaction entre l'effaceur et l'encre bleue est basée sur la réduction du bleu d'aniline avec des ions sulfite, donnant une espèce incolore.
• 🧪 L'équation de la réaction montre que les ions sulfites réagissent avec le bleu d'aniline pour former une espèce réduite incolore.
• 📉 La loi de Beer-Lambert est utilisée pour établir une relation entre l'absorbance et la concentration de l'encre bleue.
• 📈 Une courbe d'étalonnage est utilisée pour déterminer la concentration en ancre bleue à partir de l'absorbance mesurée.
• 💧 L'effaceur est testé en utilisant un titrage colorimétrique avec de l'iode pour déterminer la concentration de sulfite.
• 🔬 L'expérience implique l'utilisation de pipettes et de burette pour des prélèvements précis de solutions.
• 📏 La concentration de sulfite dans l'effaceur est calculée à partir du volume équivalent d'iode utilisé au cours du titrage.
• 📝 La quantité de matière de sulfite dans l'effaceur est suffisante pour réagir avec l'encre bleue d'une petite cartouche.
• 🖋️ Le contenu de la cartouche d'encre est dilué et analysé à l'aide d'une spectrophotométrie pour déterminer la concentration d'encre bleue initiale.
• 🔄 La quantité de matière initiale de bleu d'aniline dans la cartouche est comparée à celle du sulfite dans l'effaceur pour conclure sur l'efficacité de l'effaceur.

Q & A

Quel est le sujet principal du TP numéro 4 pour la session 2024 ?

Le sujet principal du TP numéro 4 est de déterminer si un seul feutre effaceur peut suffire pour effacer le contenu d'une petite cartouche d'encre bleue.

Quelle est la réaction chimique entre la solution contenue dans l'effaceur et l'encre bleue ?

La réaction chimique implique le bleu d'anyline qui réagit avec le sulfite pour donner la forme réduite du bleu d'anyline, une espèce incolore.

Quel est le rôle des ions sulfites dans le feutre d'effaceur ?

Les ions sulfites présents dans la solution imprégnant la pointe de l'effaceur sont essentiels pour la réaction qui permet à l'effaceur de neutraliser l'encre bleue.

Comment est utilisée la deuxième réaction présentée avec une équation bilan ?

Cette réaction est utilisée pour effectuer un titrage afin de déterminer la concentration de S3^2- dans la solution.

Pourquoi l'amidon est-il utilisé dans le titrage des ions sulfite ?

L'amidon est utilisé car il colore la solution en bleu foncé caractéristique lorsqu'il y a du diiode (I2) dans la solution, même en faible quantité.

Quelle est l'importance de la loi de Beer-Lambert dans ce TP ?

La loi de Beer-Lambert est utilisée pour établir une courbe d'étalonnage à partir de solutions de bleu d'anyline avec différentes concentrations, ce qui permet de mesurer leur absorbance.

Comment déterminer la concentration de sulfite (CS) dans la solution S fournie ?

Pour déterminer la concentration de sulfite, on réalise un titrage colorimétrique des ions sulfite avec une solution de diiode, en utilisant un bécher et en surveillant l'apparition d'une couleur bleue qui indique la fin du titrage.

Quelle est la concentration de diiode utilisée pour le titrage de la solution S ?

La concentration de diiode utilisée pour le titrage est de 1,0 x 10^-2 mol L^-1.

Comment calculer la concentration en sulfite (CS) à partir du volume équivalent de diiode versé ?

On utilise l'équation du bilan pour établir une relation stoechiométrique entre les quantités de matière de sulfite et de diiode, ce qui permet d'isoler et de calculer la concentration CS.

Quelle est la quantité de matière de bleu d'anyline contenue dans la cartouche d'encre ?

La quantité de matière initiale en bleu d'anyline est déterminée en utilisant la concentration en ancre dilué et le volume de la solution dilue, ce qui donne une quantité de 1,5 x 10^-5 mol.

Est-ce que la quantité de sulfite dans l'effaceur est suffisante pour effacer tout le bleu d'anyline contenu dans la cartouche ?

Oui, la quantité de matière associée au sulfite dans l'effaceur est bien supérieure à la quantité de bleu d'anyline contenue dans la cartouche, ce qui indique que l'effaceur peut effectivement effacer tout le contenu de la cartouche d'encre bleue.

Outlines

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🔬 Expérimentation de l'effaceur pour la session 2024

Le premier paragraphe décrit une expérience visant à déterminer si un seul feutre effaceur peut éliminer l'encre bleue d'une petite cartouche. L'expérience repose sur la réaction chimique entre la solution de l'effaceur et l'encre bleue, qui se transforme en une forme incolore grâce à la présence de sulfite. L'équation de cette réaction est expliquée, ainsi que l'utilisation d'amidon pour colorer la solution en bleu foncé en présence de dioxyde d'iode (I2). La loi de Beer-Lambert est mentionnée pour établir une relation entre l'absorbance et la concentration de l'encre bleue. Un titrage colorimétrique est utilisé pour déterminer la concentration de sulfite dans la solution de l'effaceur, en utilisant une solution de dioxyde d'iode. Le processus de titrage est détaillé, y compris la préparation et l'utilisation d'une burette, la prélèvement précis de la solution S, et l'observation de la couleur bleue qui indique la fin du titrage. Le volume équivalent est noté pour les calculs subséquents.

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📊 Analyse des résultats et conclusion de l'expérience

Le deuxième paragraphe se concentre sur l'analyse des résultats obtenus à partir de l'expérience décrite précédemment. Il explique comment calculer la concentration de sulfite (CS) dans la solution de l'effaceur après le titrage, en multipliant par 10 la concentration de sulfite trouvée compte tenu du dilution initiale de la solution S. La quantité de matière de sulfite (NF) est ensuite déterminée à partir de cette concentration. L'expérience continue avec l'analyse de l'encre bleue contenue dans une cartouche, qui est dilue et analysée à l'aide d'une spectrophotometry pour obtenir l'absorbance. Une courbe d'étalonnage est utilisée pour déterminer la concentration de l'encre bleue diluee et, par suite, la concentration non diluée. Finalement, la quantité de matière initiale de bleu d'aniline est calculée et comparée à celle de sulfite dans l'effaceur pour répondre à la question initiale de l'expérience. La conclusion est que la quantité de sulfite présente dans l'effaceur est suffisante pour effacer l'encre bleue d'une petite cartouche.

Keywords

💡Effaceur

Un 'effaceur' fait référence à un outil ou un produit utilisé pour effacer quelque chose, ici spécifiquement pour effacer de l'encre bleue. Dans le script, l'effaceur est au cœur du sujet, car il est question de déterminer si un seul feutre d'effaceur peut être suffisant pour effacer le contenu d'une petite cartouche d'encre bleue.

💡Réaction chimique

La 'réaction chimique' est un processus par lequel des substances réagissent ensemble pour former de nouvelles substances. Le script parle de la réaction entre l'effaceur et l'encre bleue, où le bleu d'aniline réagit avec le sulfite pour former une espèce incolore, ce qui explique le pouvoir d'effacement de l'effaceur.

💡Sulfite

Le 'sulfite' est un ion chimique qui joue un rôle clé dans la réaction décrite. Dans le script, les ions sulfites présents dans l'effaceur réagissent avec l'encre bleue pour la rendre incolore, montrant l'importance du sulfite dans le processus d'effacement.

💡Titrage colorimétrique

Le 'titrage colorimétrique' est une méthode d'analyse chimique qui utilise la couleur pour déterminer la concentration d'une substance dans une solution. Le script décrit comment ce titrage est utilisé pour déterminer la concentration de sulfite dans la solution S.

💡Diode

La 'diode' est mentionnée dans le contexte de la réaction avec les ions sulfite et est utilisée pour le titrage colorimétrique. Dans le script, l'ajout de diode à la solution avec de l'amidon donne une couleur bleu foncé caractéristique, ce qui est utilisé pour repérer l'équivalence dans le titrage.

💡Amidon

L''amidon' est utilisé comme indicateur de couleur dans le titrage colorimétrique. Le script explique que l'amidon colore la solution en bleu foncé lorsqu'il y a du diode I2 présent, ce qui aide à identifier le point d'équivalence du titrage.

💡Loi de Beer-Lambert

La 'loi de Beer-Lambert' est une relation qui relie l'absorbance de la lumière par une solution à sa concentration. Le script mentionne cette loi dans le contexte de la détermination de la concentration en ancre bleue d'aniline à l'aide d'une courbe d'étalonnage.

💡Cuve de spectrophotomètre

Une 'cuve de spectrophotomètre' est un réceptacle utilisé pour contenir des échantillons dans un spectrophotomètre, un appareil qui mesure l'absorbance de la lumière par des solutions. Dans le script, la cuve est utilisée pour mesurer l'absorbance de l'encre bleue dilue.

💡Concentration molaire

La 'concentration molaire' est la quantité de substance dans une volume donné d'une solution, exprimée en moles par litre. Le script utilise cette notion pour calculer la concentration de sulfite et d'encre bleue.

💡Équation bilan

L''équation bilan' est utilisée pour exprimer les relations stoïchiométriques entre les réactifs et les produits d'une réaction chimique. Dans le script, l'équation bilan est mentionnée pour décrire la réaction entre les ions sulfite et le diode.

Highlights

Le TP numéro 4 étudie si un seul feutre effaceur peut effacer le contenu d'une petite cartouche d'encre bleue.

La réaction entre la solution de l'effaceur et l'encre bleue est clé pour comprendre l'effacement.

La formule du bleu d'anyline réagit avec le sulfite pour former une espèce incolore.

Les ions sulfites présents dans la solution de l'effaceur jouent un rôle important dans la réaction.

Une deuxième réaction est utilisée pour déterminer la concentration de S3^2- par titrage.

L'emploi d'amidon est utilisé pour colorer la solution en bleu foncé en présence de diode I2.

La loi de Beer-Lambert est rappelée pour comprendre la relation entre absorbance et concentration.

Une courbe d'étalonnage est utilisée pour déterminer la concentration en bleu d'anyline.

La concentration de sulfite CS dans la solution S est déterminée par titrage colorimétrique.

10 ml de la solution S sont titrés avec une solution de diode de concentration molaire 1,0 x 10^-2 mol L^-1.

L'ajout d'amidon facilite la détection de l'équivalence lors du titrage.

La fin du titrage est signalée par l'apparition d'une couleur bleue.

La concentration en sulfite CS est calculée à partir du volume équivalent de diode versé.

La concentration de sulfite de l'effaceur est obtenue en multipliant CS par 10 après un dilution préalable.

La quantité de matière en sulfite NF contenu dans l'effaceur est déterminée à partir de la concentration CS.

L'encre contenue dans une cartouche de volume 0,70 ml est dilue dans une fiole pour spectrophotometry.

L'absorbance de l'encre dilue est mesurée et utilisée pour déterminer la concentration en bleu d'anyline.

La courbe d'étalonnage permet de convertir l'absorbance en concentration de bleu d'anyline.

La concentration en bleu d'anyline non diluée est calculée en tenant compte de la dilution.

La quantité de matière initiale en bleu d'anyline est déterminée à partir de la concentration en ancre.

La quantité de sulfite dans l'effaceur est suffisante pour effacer tout le bleu d'anyline de la cartouche d'encre.

Transcripts

on s'intéresse au TP numéro 4 qui se

nomme effaceur pour la session 2024 donc

ici on souhaite savoir si un seul feutre

effaceur peut suffire pour effacer le

contenu d'une petite cartouche d'encre

bleu on a maintenant des informations

qui sont mises à notre disposition la

première qui est importante c'est la

présentation de la réaction entre la

solution contenue dans l'effaceur et

l'encre bleue cette formule ici elle

correspond à la formule du bleu

d'anyline qui va réagir avec le sulfite

et ça va donner la forme réduite du bleu

d'yine qui est une espèce qui est

incolore donc cette équation a nous nous

explique pourquoi le feutre d'effaceur

bah efface finalement l'ancre c'est une

réaction qui est qui est importante et

c'est voilà les ions sulfites qui sont

présents dans euh la solution qui

imprègne la pointe de l'effaceur ensuite

on a une deuxième réaction qui est

présentée avec une équation bilan entre

les ions sulfit et du diode et donc ça

cette cette transformation elle va être

utilisée pour faire un titrage pour

déterminer la concentration de S 3 2

mois on verra ça juste après on nous

parle de l'utilisation de l'emploi

d'amidon et on nous dit que lorsqueil y

a du diode I2 dans une solution même

s'il y en a très peu l'emploi d'amidon

il va colorer cette solution avec une

couleur bleu foncé caractéristique un

petit rappel sur la loi de berlambert et

ici on a une courbe d'É talonnage qui a

été réalisé à partir de solutions de

bleu d'anyline avec des concentrations

différentes on a mesuré leur absorbance

on obtient cette cette droite et

l'équation associée donc a est égal à

5,273 X c on en reparlera on va

l'utiliser par

après donc dans un premier temps on va

nous demander

euh comment faire pour déterminer la

concentration nononulfite CS de la

solution S fournie cette solution S elle

a été faite tout d'abord à partir d'une

solution qui est nommée s effaceur donc

qui a été diluée 10

fois on nous précise aussi qu'on va

titrer seulement 10 ml de cette solution

donc comment faire on va réaliser un

titrage colorimétrique des ion sulfite

grâce à une solution de diode euh pour

se faire on va verser à l'aide d'un

bcher une solution acuse de diode de

concentration molaire 1,0 x 10^ 2 mol L

-1 dans la burette graduée qui sera

préalablement rincé avec la solution

d'Ode on peut même auparavant

préleverfin rincer avec de l'eau en

dessous faut toujours mettre un bécher

au départ et ensuite ce qu'on va faire

c'est qu'on va prélever 10,0 ml de

solution S à l'aide d'une pipette jog

munit de sa propipette on utilise ce

matériel parce que on veut faire un

prélèvement précis d'un volume précis et

ensuite on va verser cette solution dans

un bcher ou dans un meilleur on va

rajouter un barreau amenté et quelques

gouttes d'empoid d'amidon qui vont être

utiles pour repérer l'équivalence on

place le bécher sur un agéateur

magnétique et puis on va effectuer des

ajouts de solutions euh titrante euh

successif jusqu'à ce qu'on voit

apparaître la couleur bleue qui

signalera en fait la fin du titrage et

cela signifiera qu'on a atteint

l'équivalence à ce moment-là on note la

valeur du volume de solution titrante de

diode qui était dans la burette versé et

cela ça correspond au volume équivalent

voilà ici j'ai postulé un volume

équivalent de 11,3 ml c'est pour pouvoir

avoir une base pour les calculs j'ai pas

fait la manipulation de toute façon j'ai

pas non plus les corrections officielles

j'ai pas le droit mais ça va nous donner

une idée et on va voir comment on peut

continuer à à résoudre

cette ce TP on nous

dit ben en déduire maintenant la

concentration en sulfide CS donc là je a

remis ici l'équation qui était support

de titrage pour qu'on les sous les yeux

on rappelle que à l'équivalence les

réactifs sont mélangés dans les

proportions stockiométriques c'est une

phrase clé qu'on met toujours avant de

pouvoir présenter ensuite cette relation

entre les quantités de matière donc la

quantité de matière initialement

présente de sulfite divisé par le nombre

stockiométrique donc là il y a un 1 est

égal à la quantité de matière de diode

versé à l'équivalent divisé par le

nombre stockiométrique et ici de nouveau

on a rien ce qui correspond à 1 alors

moi je le présente tout le temps avec

des 1 pour pas qu'on oublie le jour où

vous avez un 1 et un 2 ou un 2 et un 3

ben si vous faites tout le temps cela

vous ferez pas avoir ensuite on peut

remplacer donc cette quantité de matière

on peut dire que c'est CS x V et de

l'autre côté les notations de l'énoncé

nous disaient C2 x V on isole CS et puis

après on la list de l'application

numérique ici vous remarquerez peut-être

que je n'ai pas converti les volumes des

différents enfin j'ai pas converti en

litre les volumes parce qu'on a un

rapport de volume donc on a 11,3 ml sur

10,0 ml les millilitres s'annulent donc

on obtient bien une concentration en mol

L-1 si vous voulez mettre x 10- 3 en

haut et FO 10 exposantin 3 en bas vous

le faites he il y a aucun souci

finalement pour connaître la

concentration F c'est-à-dire la

concentration Onon sulfite de l'effaceur

il suffit de multiplier CS par 10 car

avant de réaliser le titrage on avait

dilué la solution S 10 fois on obtient

1,1 x 10 exp -1 mol L-1 ensuite on nous

demande de déterminer la quantité de

matière oignon sulfite NF contenu dans

l'effaceur donc on va utiliser une

relation qui est très connue n est ég à

C x V et on va bien penser à convertir

le volume en litre donc 1 ml on va le

convertir et on obtient 1,0 x 10 exp - 3

l ce qui nous donne 1,1 x 10 exp - 4 mol

et cette valeur on va l'utiliser

notamment pour répondre à la dernière

question en la comparant à la quantité

de matière de bleu d'analine contenu

dans la cartouche ensuite on va

s'intéresser à l'encre le contenu de la

cartouche d'un volume de 0,70 ml il a

été dilué dans une fiole jog ici moi

j'ai fixé le volume de la fiole donc 100

ml peut-être que dans votreénoncé ce

sera 250 ml il faudra s'adapter et

ensuite on prend cet ancre dilué et on

va le placer dans un dans une cuve de

spectrophotomètre et déterminer

l'absorbance cette absorbance ici moi de

la même façon je l'ai fixé à 0,80 vous

vous verrez la valeur que vous obtenez

lors de votre TP euh ensuite grâce à ça

et grâce à la courbe d'étalonnage qui

était fournie on souhaite déterminer la

concentration en ancre diluée et puis

par la suite la concentation en ancre de

de la solution S ancre donc là il y a

deux méthodes par lecture graphique on

peut déterminer l'abscisse du point de

la courbe d'ordonnée 0,80 on obtient

0,15 mimol par litre ou alors on peut

utiliser le fait qu'on nous avait donné

l'équation a est égal à

5,273 X c la concentration on isole C et

puis on remplace a par 0,43 et on

obtient forcément le même résultat 0,15

mimol par lre ensuite on va réaliser une

conversion pour pas se faire surprendre

par la suite millimol milli on va

remplacer par 10 - 3 et donc ce qui va

nous donner 1,5 x 10^ - 4 mol L-1 vous

vous aurez forcément autre chose mais le

principe est là euh ensuite pour avoir

la concentration en ancre non diluée et

ben il faut se rappeler que ça a été

justement dilué donc on a une petite

phrase qu'on utilise très régulièrement

lors des dilutions donc lors d'une

dilution la quantité de matière en

soluté se conserve on a donc c ancre

dilué FO V dilué est égal à C ancre x V

ancre on isole C ancre et puis on

réalise notre application numérique de

nouveau je n'ai pas fait les conversions

pour les volumes les deux sont en

millilitres donc ça va s'annuler on

obtient 2,1 x 10 - 2 L-1 votre valeur

sera forcément différente par la suite

on nous demande de déterminer la

quantité de matière initiale en bleu

d'anyline donc on va utiliser la formule

qui est très connue NB est égal à C an X

V ancre n est ég à C x V on fait

attention de convertir le volume en

litre donc c'est pour ça qu'on a fait 10

expos - 3 parce que c'était des

millilitres à l'origine et on obtient

1,5 x 10 -5 mol enfin on va pouvoir

réaliser euh finalement tirer la

conclusion de ce cette ECE à savoir

est-ce que la quantité de sulfite qu'il

y a dans l'effaceur suffit pour effacer

tout le bleu d'anyline qu'il y a dans

une petite

cartouche on rappelle ici l'équation qui

permet de transformer le bleu d'aniline

sa forme oxydante à sa forme réduite ici

c'est important parce qu'on se rend

compte que pour une mole de bleu

d'anyline il réagit une mole de SO3 de

MO donc selon cette équation bilan bon

ben il c'est cette proportion à

respecter et on se rend compte que la

quantité de matière associée au sulfite

donc nef est bien supérieur à la

quantité de bleu d'anyline on en déduit

que l'effaceur peut effectivement

effacer le contenu de la petite

cartouche d'encre voilà j'espère que ça

vous aura plu hésitez pas à liker à

partager et puis euh à enregistrer et à

la prochaine pour une nouvelle vidéo si

on est motivé