▶ 1. Déterminer la couleur d'une solution aqueuse

D'après le spectre d'absorption, le maximum d'absorption de la solution se situe autour de 450 nm de longueur d'onde, ce qui correspond à une teinte bleu-violet. Or la couleur d'une solution correspond à la couleur complémentaire de celle qu'elle absorbe, c'est-à-dire la couleur diamétralement opposée sur le cercle chromatique. Cela justifie bien la couleur jaune-orangé, couleur complémentaire du bleu-violet.

▶ 2. Choisir une verrerie adaptée

La préparation de la solution S₃ est une dilution. La verrerie la plus adaptée pour cette technique est constituée d'une fiole jaugée pour contenir la solution fille, donc ici une fiole jaugée de 100 mL.

Il faut aussi une pipette pour prélever la solution mère. Le volume de cette pipette est déterminé par le fait que, lors d'une dilution, la quantité de matière du soluté est inchangée donc on peut écrire :

C_fille × V_fille = C_mère × V_mère

D'où : V_mère = $\frac{C_{\text{fille}}}{C_{\text{mère}}}\times V_{\text{fille}}=\frac{C_{{\text{S}}_{\text{3}}}}{C_{{\text{S}}_{\text{1}}}}\times 100=\frac{80}{320}\times 100=25\text{mL}$.

Pour ce volume de 25 mL, il existe des pipettes jaugées. Pour une plus grande précision, c'est cet instrument que l'on utilisera lors de la dilution.

▶ 3. Estimer visuellement une concentration

La teinte de la solution S est comprise entre celles des solutions S₄ et S₅, donc sa concentration est comprise entre celles des solutions S₄ et S₅. La concentration de la solution S est donc comprise entre 16 et 40 µmol · L^–1.

▶ 4. Justifier un modèle mathématique à partir d'un graphique

La loi de Beer-Lambert signifie la proportionnalité entre l'absorbance d'une solution et la concentration en une espèce colorée de cette solution.

Les mesures effectuées et portées sur le graphique de l'évolution de l'absorbance de la solution en fonction de la concentration montrent qu'il n'y a pas proportionnalité entre ces grandeurs puisque la courbe représentant l'absorbance en fonction de la concentration n'est visiblement pas une droite passant par zéro.

▶ 5. Utiliser une courbe d'étalonnage

La mesure de l'absorbance de la solution S donne A = 0,350.

Si on modélise les résultats par une courbe puis que l'on détermine, à partir de cette courbe, l'abscisse correspondant à l'absorbance 0,350 et on trouve 30 µmol · L^–1 comme concentration de la solution S.

▶ 6. Comparer deux valeurs numériques

L'indication du laboratoire est 10⁶ UI c'est-à-dire 10⁶ × (0,001 127) mg de rifamycine pour 100 mL de collyre. La concentration molaire de rifamycine, d'après le laboratoire, est donc :

$\begin{array}{c}{C}_{\text{labo}}=\frac{n(\text{rifamycine})}{V_{\text{collyre}}}=\frac{m(\text{rifamycine})}{M(\text{rifamycine})\times V_{\text{collyre}}}\\ =\frac{{10}^6\times \text{1,127}\times {\text{10}}^{-6}}{\text{720,8}\times \text{0,100}}=\text{1,56}\times {10}^{-2}\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1}.\end{array}$

La solution S provient de la solution de collyre que l'on a dilué par 500, donc la concentration de la solution S est 500 fois plus petite que celle du collyre. Ainsi, d'après le laboratoire, la concentration de la solution S devrait être :

$\frac{C_{\text{labo}}}{500}=\frac{\text{1,56}\times {10}^{-2}}{500}$ = 3,13 × 10^–5 mol ∙ L^–1 = 31,3 µmol · L^–1.

Comparons le résultat du dosage (30 µmol ∙ L^–1) et cette valeur donnée par le laboratoire, en calculant l'écart relatif entre ces deux valeurs :

E_r = $\left|\frac{\text{31,3}-\text{30}}{\mathrm{31,3}}\right|=\text{4,2}\text{\%}$

Cet écart est inférieur à 10 % donc la valeur trouvée expérimentalement est en accord à 10 % près avec celle du laboratoire.

▶ 7. Utiliser un graphique expérimental

D'après la courbe d'étalonnage, nous savons que l'absorbance de la solution augmente avec la concentration de rifamycine dans cette solution.

D'autre part, nous constatons sur le graphe expérimental que l'absorbance de la solution de rifamycine décroît quand elle est placée à la lumière alors qu'elle reste constante si la solution est placée à l'obscurité.

Cela démontre que la concentration en rifamycine décroît lorsque la solution est exposée à la lumière et illustre l'indication de la notice qui préconise de conserver la rifamycine « à l'abri de la lumière ».