Dosage par spectrophotométrie

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Matières colorées


L’eau de Dakin est un antiseptique utilisé pour le lavage des plaies et des muqueuses. Elle a une couleur rose et une odeur chlorée.

L’étiquette du flacon mentionne les principes actifs pour un volume V de 100 mL : « solution concentrée d’hypochlorite de sodium, quantité correspondant à 0,500 g de chlore actif – permanganate de potassium 0,001 0 g – dihydrogénophosphate de sodium dihydraté – eau purifiée ».

1. Afin de réaliser une échelle de teintes, on prépare un volume d’une solution mère S0 de permanganate de potassium à la concentration molaire en soluté apporté . Calculer la masse de permanganate de potassium solide (de formule KMnO4) à peser pour préparer cette solution par dissolution. Et expliquer le protocole à suivre et le matériel nécessaire pour préparer cette solution.

2. La solution S0 permet de préparer une échelle de teintes constituée par cinq solutions dont on mesure l’absorbance A à la longueur d’onde 530 nm. Expliquer comment on a procédé pour réaliser ces solutions. Détailler pour une solution de votre choix.

Solution

S1

S2

S3

S4

S5

Concentration

A

0,221

0,179

0,131

0,088

0,044

3. On trace la courbe représentant

et on la modélise.

Que montre ce graphique ?

Quelle est la relation entre A et c ?

4. À partir du spectre d’absorption ci-contre réalisé avec une solution de permanganate de potassium, expliquer comment on a choisi la longueur d’onde pour cette étude.

5. Ce spectre a-t-il été réalisé avec une solution de concentration molaire plus élevée ou plus faible que celle du tableau précédent ? Justifier sans calcul.

L’absorbance de l’eau de Dakin, à la longueur d’onde de 530 nm, est 0,13. À cette longueur d’onde, et pour les concentrations des espèces chimiques de l’eau de Dakin, on admettra que seul le permanganate de potassium intervient dans la mesure de l’absorbance.

En déduire la concentration molaire cexp en permanganate de potassium de l’eau de Dakin.

6. À partir des données de l’étiquette, calculer la concentration molaire c en permanganate de potassium de l’eau de Dakin et comparer au résultat expérimental. Pour cela, on calculera, si nécessaire, l’écart relatif et on l’exprimera en pourcentage.

Données. Masses molaires atomiques en  :

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