Cuivre dans un alliage

DOSAGE DU CUIVRE DANS UNE PIÈCE DE MONNAIE
On cherche à déterminer le pourcentage massique de cuivre dans une pièce de monnaie jaune de cinq
centimes !!… de francs. Elle est constituée par un alliage de nickel, de cuivre et d’aluminium
( l’usage des pièces cuivrées en euros est difficile car elles donnent avec l’acide nitrique une solution
légèrement trouble qui perturbe l’étude de l’absorbance ).
Si on ne dispose pas d’une pièce de 5, 10 ou 20 centimes on peut réaliser l’expérience avec un fil de
laiton. Le laiton est un alliage de zinc et de cuivre qui remplace le cuivre dans de nombreuses
applications car ce métal est plus cher que le zinc. Il existe plusieurs variétés de laiton ( simple, au
plomb ou spécial ) qui contiennent de 5 à 45 % de zinc
Matériel et produits
Balance + coupelles de pesée
Burette graduée
Fiole jaugée de 250 mL
Erlenmeyer de 250 mL
Spectrophotomètre
Hotte
acide nitrique concentré
sulfate ( ou nitrate ) de cuivre II
I - Destruction de la pièce de monnaie
• Peser une pièce de 5 centimes.
• Placer la pièce de monnaie dans un erlenmeyer de préférence en pyrex de 250 mL et la
recouvrir totalement d’acide nitrique concentré .
CETTE MANIPULATION DÉGAGE UN GAZ ROUX TOXIQUE : LE DIOXYDE
D’AZOTE DONC L’EXPÉRIENCE DOIT AVOIR LIEU SOUS LA HOTTE.
II - Préparation de la solution S
• Laisser agir l’acide jusqu’à disparition totale de la pièce. Attendre la fin du dégagement gazeux
(c’est assez long )
• Transvaser avec précaution le contenu de l’erlenmeyer dans une fiole jaugée de 250 mL
contenant de l’eau distillée, rincer l’erlenmeyer et compléter jusqu’au trait de jauge. Soit S
cette solution .
III - Réalisation d’une gamme de solutions étalons
A partir d’une solution de sulfate de cuivre II de concentration molaire 1,0 mol.L-1 préparer plusieurs
solutions diluées.
• Pour la solution S l’absorbance est maximale pour une longueur d’onde de 660 nm.
• Mesurer pour cette longueur d’onde les absorbances des solutions diluées
c ( mol/L )
0,02
0,05
0,10
0,20
A
• Tracer la courbe A = f( c ).
• En déduire la concentration molaire des ions cuivre dans S. Calculer la masse de cuivre dans la
pièce et le pourcentage massique de cuivre .
MCu = 63,5 g.mol-1.
A/10ª³
600
500
400
300
200
100
20
40
60
80
100
120
140
160
180
c/mmol/L
On trouve m Cu = 1,9 g . La Banque de France indique un pourcentage de cuivre 92 % . Comparer .