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OBS6 TP7 Un entret ien d’embauche pour un antiseptique

Objectifs Ø Etre capable de justifier la couleur d’une solution colorée Ø Savoir réaliser une dilution avec précision Ø Pratiquer une démarche expérimentale pour déterminer une concentration par

étalonnage Ø S’approprier la loi de Beer-Lambert

Compétences S’APProprier ANAlyser REAliser VALider COMmuniquer ✔ ✔ ✔ ✔

MISE EN SITUATION

1ERE PARTIE Document 1

Alors lequel vais-je choisir ? Choix difficile… Un seul candidat ressortira

avec le contrat en main ! Ayant fait des études de chimie, vous souhaitez travailler comme technicien dans une grande entreprise pharmaceutique française. Votre curriculum vitae (CV) intéresse le directeur des ressources humaines (DRH) de cette société qui vous convoque pour un entretien qui aura lieu avec un technicien expérimenté de la société. Il vous précise que cet entretien a pour but de vérifier vos compétences scientifiques.

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REALISER

Question 1 Les documents 2 et 3 permettent de montrer que le permanganate de potassium absorbe dans le vert. Réaliser cette expérience en notant les résultats sur votre compte-rendu pour les deux situations.

En plaçant un prisme sur le trajet de la lumière blanche, on obtient sur l’écran un spectre continu s’étalant du violet au rouge. En interposant sur le trajet de la lumière une cuve de permanganate de potassium ainsi qu’un prisme, on observe un spectre discontinu. Une partie du spectre du visible a été absorbée par la solution colorée. Seules les composantes rouge et bleue apparaîssent sur le spectre. Le vert a été absorbé. Document 2

Document 3

ANALYSER

Question 2 La solution de permanganate de potassium apparaît de couleur violette apparenté au magenta. A l’aide de l’expérience réalisée précédemment proposer une explication pour cette couleur. Vous justifierez vos propos en employant l’adjectif « complémentaire ».

La solution de permanganate de potassium a absorbé la composante verte du spectre, elle émet donc la couleur complémentaire du vert à savoir le violet. La solution nous apparaît donc de couleur violette.

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2EME PARTIE Document 4

Document 5

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ANALYSER

Question 3 Parmi les quatre mesures que vous allez réaliser, l’une va être réalisée avec de l’eau distillée, l’autre avec la solution de permanganate de potassium de concentration en soluté apporté C’0 = 1,27×10-4 mol.L-1 . Les deux autres mesures seront obtenues avec des solutions diluées de permanganate de potassium

de concentration !! × C’0 et

!! × C’0. Le protocole proposé pour réaliser ces solutions est donné dans le

document 5. Justifier par des calculs que les volumes prélevés sont exacts.

REALISER

Question 4 Mettre en œuvre le protocole pour réaliser ces deux nouvelles solutions appelées solutions filles.

REALISER

Question 5 Pour chaque solution, effectuer les mesures d’absorbance de manière à compléter le tableau récapitulatif ci-dessous que vous recopierez sur votre compte-rendu.

C ( mol.L-1) 0 5,08 x 10-5 1,02 x 10-4 1,27×10-4

A 0 8,07 x10-5 1,62 x 10-4 2,02 x 10-4

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REALISER

Question 6 Ouvrir un tableur pour réaliser le graphique suivant : « L’absorbance en fonction de la concentration en permanganate de potassium ».

A

C(moll/L) VALIDER

Question 7 Commentez cette courbe puis effectuez sa modélisation . En déduire une expression mathématique liant l’absorbance A de la solution de permanganate de potassium et sa concentration C.

La courbe est une fonction linéaire ( allure rectiligne et passant par 0). Cela implique que l’absorbance de la solution de permanganate de potassium est proportionnelle à la concentration. VALIDER

Question 8 Les résultats obtenus à la question précédente sont-ils en accord avec la loi de Beer-Lambert ? Justifier.

Oui les résultats obtenus en question précédente sont accord avec la loi de Beer Lambert puisque nous pouvons écrire la relation mathématique : A = k . C où k est le coefficient directeur de la droite tracée.

3EME PARTIE

Document 6

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S’APPROPRIER

Question 9 Expliquer comment vous allez procéder. Quelle sera votre conclusion sachant que l’erreur relative est donnée par la relation :

e = !!"#! !!!

!!! où Cexp : concentration déterminée expérimentalement et Cth : concentration

du fabriquant.

Nous allons utiliser le graphique précédemment tracé comme courbe d’étalonnage. Il faut mesurer l’absorbance de l’eau de Dakin à la longueur d’onde 520 nm en plaçant une cuve remplie de la solution dans le spectrophotomètre ( le blanc étant déjà réalisé dans une étape précédente). Il faut ensuite lire graphiquement la valeur pour une absorbance égale à : A = 3,96 x 10-5 et relier cette valeur d’image à son antécédent qui nous donnera la valeur de la concentration. C = 6,3 x10-5 mol/L. On en déduit alors la valeur de la concentration massique : Cm = C x M donc Cm = 6,3 x10-5 x 158 = 9,95 x10-3 g/L On vérifie la marge d’erreur : Cth = 10 x10-3 g/L et Cexp = 9,95 x10-3 g/L donc e = (9,95 x10-3 - 10 x10-3) /10 x10-3 = 5 % d’erreur. La valeur trouvée est acceptable.

---------- FIN ----------