Cuivre dans un alliage
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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 .