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TP de Chimie 1 – TS2 2013
Spectrophotométrie UV-visible
La spectrophotométrie est l’une des méthodes modernes d’analyse chimique les plus sensible. Nous
allons la mettre en œuvre sur l’exemple du diiode en solution aqueuse I2 (aq) . Cette mise en œuvre
nécessite de :
• connaître la longueur d’onde précise à laquelle une solution de diiode absorbe, afin de régler le
spectrophotomètre à cette longueur d’onde, en traçant le spectre d’absorption de la solution ;
• connaître la relation entre l’absorbance A de la solution et la concentration c du diiode, pour une
lumière de longueur d’onde donnée, en traçant une droite d’étalonnage.
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Spectre d’absorption
On dispose d’une solution de diiode I2 (aq) de concentration
1, 0 × 10−4 mol · L−1 .
Manipulations
• Faire le blanc, à l’aide d’une cuve remplie d’eau distillée.
• Lancer le relevé du spectre d’absorption à l’ordinateur.
Travail à réaliser
• Remplir une cuve à chromatographie avec la solution.
Attention, ne pas toucher les faces transparentes des
cuves !
a . Se procurer une copie du spectre.
b . Repérer la maximum d’absorption λmax .
2 Courbe d’étalonnage
On dispose d’une solution de diiode I2 (aq) de concentration
1, 0 × 10−3 mol · L−1 .
Manipulations
• Préparer 100 mL d’une des solutions dont les concentrations en diiode sont :
1,0×10−5 mol · L−1 ;
Nota bene : on se répartira le travail.
• Remplir une cuve à chromatographie avec la solution.
Attention, ne pas toucher les faces transparentes des
cuves !
• Sélectionner la longueur d’onde λmax = 351 nm sur le
spectrophotomètre.
• Faire le blanc, à l’aide d’une cuve remplie d’eau distillée.
• Mesurer l’absorbance de la solution.
2,0×10−5 mol · L−1 ;
3,0×10−5 mol · L−1 ;
4,0×10−5 mol · L−1 ;
5,0×10
−5
6,0×10
−5
7,0×10
−5
−1
;
−1
;
−1
;
mol · L
mol · L
mol · L
Travail à réaliser
a . Regroupez toutes les mesures d’absorbance dans un tableau.
b . Tracez la courbe représentant l’absorbance en fonction
de la concentration de diiode. Conclure.
8,0×10−5 mol · L−1 .
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Détermination d’une concentration inconnue
Les réglages précédents du spectrophotomètre sont conservés.
spectrophotomètre, et mesurer l’absorbance.
Travail à réaliser
Manipulations
• Transvaser un peu de solution inconnus dans la cuve du
a . Déduire de la mesure d’absorbance, la concentrations c
en diiode. Conclure.
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Les points clefs de l’expérience
Pourquoi choisir la spectrophotométrie ? C’est
une
technique de mesure de concentration qui fonctionne lorsque l’on dispose d’une espèce colorée, absorbant seule dans une bande d’absorption repérée
par la longueur d’onde au maximum d’absorption
λmax .
Il est donc important de vérifier :
1. que l’espèce à étudier est colorée ;
2. que l’espèce absorbe seule à la longueur d’onde
à laquelle on va se placer ;
3. que l’asborption n’est pas trop forte (voir cidessus).
Pourquoi faut-il diluer l’espèce à doser ? Si l’absorption
est trop forte, d’une part le spectrophotomètre sature
(il plafonne à son maximum A = 3, 3, pour l’appareil
du lycée), d’autre part le lien entre absorbance A et
concentration de l’espèce n’est plus linéaire.
Pourquoi faut-il réaliser une courbe d’étalonnage ?
Cette courbe permet d’établir le lien entre l’absorbance A mesurée et la concentration de l’espèce
absorbant à la longueur d’onde choisie.
TS2 – TP de Chimie 1 – 2013
Spectrophotométrie
Solutions
Solution de diiode I2 à 1, 0 × 10−4 g · L−1 , 10 mL
Solution de diiode I2 à 1, 0 × 10−3 g · L−1 , 100 mL
Quelques exemples d’autres solutions colorées (que je dois tester)
Au bureau
Spectrophotomètre relié au portable + cuves
Pisette d’eau distillée
1 bécher (pour distribuer la solution de diiode)
1 portoir de 10 tubes à essais
×8 groupes
2 petits béchers
1 pipette graduée 10 mL
1 poire aspirante “propipette”
1 fiole jaugée 100 mL avec bouchon adapté
1 pipette simple