Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Pourcentage de
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Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Pourcentage de
TP – Ch 03 Nom, prénom : Classe : Pourcentage de cuivre dans une pièce de 10c Les pièces d’euro de 10c, 20c, 50c sont constituées d’un alliage « l’or nordique » dont la composition est : 89% cuivre + 5% aluminium + 5% zinc + 1% étain. On désire vérifier le pourcentage en cuivre d’une pièce de 10c. I - Attaque du cuivre par une solution d’acide nitrique. 1. On pèse une pièce de 10 c : m = ………………………. 2. On place cette pièce dans un erlenmeyer, et on ajoute 30 mL d’acide nitrique, et on laisse agir, jusqu’à disparition complète de la pièce. (pendant ce temps, commencer à réaliser l’échelle de teintes. Compléter le schéma ci-contre. Décrire le phénomène observé : …………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… Compléter l’équation associée à cette réaction chimique ; ….. NO3- + …. H+ + …. Cu = ….. NO + …… H2O + ……. Cu2+ Le monoxyde d’azote (NO) est un gaz incolore, mais il réagit avec le dioxygène de l’air pour former du dioxyde d’azote. Ecrire l’équation associée à cette réaction chimique. …………………………………………………………………………………… Quelle relation peut-on écrire entre la quantité de matière de cuivre (nCu) présente dans la pièce, et la quantité de matière d’ions Cu2+ obtenus ? (en considérant que l’acide nitrique est en excès) ………………………………………………………………………………………………………………… 3. On verse la solution dans une fiole jaugée de 1L, on rince l’erlenmeyer, on récupère les eaux de rinçage, et on complète à 1L : solution (A) 1 Sol. (A) II – Réalisation d’une échelle de teintes. 1. Réalisation de la solution mère : Peser une masse m0 = 3,75 g de sulfate fate de cuivre pentahydraté (CuSO4, 5 H2O). Verser ces cristaux dans une fiole jaugée de 50,0 mL (préalablement rincée à l’eau distillée). Ajouter un peu d’eau distillée, boucher et agiter jusqu’à dissolution totale des cristaux. Compléter à l’eau distillée distillée jusqu’au trait de jauge, boucher et agiter : solution S0 . Déterminer la quantité de matière n0 de soluté apporté : ……………………………………………………………………………………………………………… Déterminer la concentration C0 de cette solution (solution mère S0). ……………………………………………………………………………………………………………… 2. Echelle de teinte : A l’aide de cette solution mère, compléter l'échelle de teinte suivante, en réalisant la solution n°3 : Rincer un bécher à l’eau distillée, puis avec un peu de solution mère. Verser la solution mère dans le bécher. Rincer la pipette jaugée avec la solution mère. Prélever 20 mL de solution à l’aide de la pipette jaugée. Verser la solution prélevée dans une fiole jaugée de 50 mL (rincée à l’eau distillée). Ajouter 1/3 d’eau distillée dans la fiole. Agiter Compléter au trait de jauge. jauge Homogénéiser la solution. N° du tube 1 2 3 4 5 Volume de solution mère (mL) 5 10 20 25 30 Volume de la solution fille (mL) 50 50 50 50 50 Facteur de dilution F Concentration (mol.L-1) Compléter le tableau ci-dessus. dessus. Détailler le calcul pour la solution n°3. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… - Remplir une série de cuves à colorimétrie avec les solutions obtenues 2 III – Détermination Détermination de la concentration de la solution (A). 1. A l'aide du spectrophotomètre, on peut déterminer l'absorbance A de chacune des solutions de l'échelle des teintes, et de la solution (A). - Régler le colorimètre : On se placera à la longueur d'onde λ = 655 nm (rouge) Faire le « zéro » en plaçant une cuve remplie d’eau distillée dans le colorimètre. Placer successivement les autres cuves dans le colorimètre, et noter l’absorbance. Compléter le tableau de valeurs Attention : ne pas oublier le couvercle du colorimètre ! Sol mère (S0) N°5 N°4 N°3 N°2 N°1 Sol(A) C (mol.L-1) Absorbance Justifier le choix de la longueur d’onde. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… Les mesures d’absorbance vérifient-elles la loi de Beer-Lambert ? Justifier. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… En déduire la concentration CA de la solution (A) …………………………………………………………………………………………………………… IV - Pourcentage en cuivre dans la pièce : Déterminer la quantité de matière d’ions cuivre II présents dans une pièce de 10c. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… Quelle est la masse de cuivre contenu dans la pièce de 10 centimes d'euros ? 3 …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… Quel est le pourcentage, en masse de cuivre contenu dans la pièce de 10 centimes d'euros ? …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… En utilisant la valeur théorique, calculer l’erreur relative sur la mesure. …………………………………………………………………………………………………………… 4