Analyse
d'un piment � base d'oxyde de fer. Bac Am�rique du
Nord 2021.
absorbance, loi de Beer-Lambert.
En
poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation
de Cookies vous proposant des publicit�s adapt�es � vos centres
d’int�r�ts.
..
..
|
.
.
|
..
..
......
...
|
La teneur en oxyde de fer( Fe2O3) d'une poudre est de 5% selon le fabricant.
L'analyse de ce produit s'effectue selon un dosage par �talonnage qui se d�roule en trois �tapes.
Pr�paration d'une gamme �talon.
R�alisation d'une courbe d'�talonnage � l'aide de mesures spectrophotom�triques.
pr�paration et analyse de l'�chantillon.
A. R�alisation d'une gamme �talon de solutions d'ion fer III.
On ajoute des ions thiocyanate aux ions fer III. On r�alise la gamme �talon � partir d'une solution m�re S0 contenant des ions fer III en milieu acide � la concentration en masse en ion fer III : C=25,0 mg / L.
On pr�pare 250,00 mL de solution m�re par dissolution de chlorure de fer III hexahydrat� FeCl3, 6 H2O.
A.1.
Ecrire l'�quation de dissolution du chlorure de fer III solide et
d�terminer la masse de solut� n�cessaire � l'obtention de S0.
FeCl3 s --> Fe3+aq + 3Cl-aq.
25,0 x0,25 = 6,25 mg d'ion fer III dans S0.
Quantit� de mati�re correspondante : 6,25 10-3 / M(Fe) = 6,25 10-3 / 55,9 =1,118 10-4 mol.
M(FeCl3, 6 H2O) = 55,9 +3 x35,5 +6 x18 =270,4 g / mol.
Masse de solut� : 1,118 10-4 x 270,4 =0,030 g.
Pour pr�parer 50,00 mL de chaque solution Si de la gamme, on pr�l�ve un volume Vi
de solution m�re auquel on ajoute 1,00 mL de solution de thiocyanate de
potassium et on comp�te jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distil�e.
Solution
|
S1
|
S2
|
S3
|
S4
|
S5
|
Concentration masique en ion fer III ( mg / L)
|
1,00
|
2,00
|
3,00
|
4,00
|
5,00
|
A.2. Nommer la verrerie n�cessaire � la r�alisation de S5.
Fiole jaug�e de 50,0 mL.
Facteur de dilution F = C / C(S5) =25,0 /5 = 5.
Volume de solution S0 � pr�lever : 50 / 5 = 10,0 mL ( pipette jaug�e de 10,0 mL).
On
r�alise le spectre d'absorption d'une solution d'ion fer III en
pr�sence d'ion thiocyanate dans les m�mes conditions que celles
appliqu�es aux solution de la gamme �talon.
A.3. Quelle est la couleur de la solution ?
Le maximum d'absorption se situe vers 490 nm (cyan). La couleur de la
solution est la teinte compl�mentaire du cyan, soit le rouge.
A.4. Indiquer la longueur d'onde la plus adapt�e pour effectuer les mesures d'absorbance.
Pour un maximum de pr�cision, on se place au maximum d'absorption, 490 nm.
|
....
|
R�alisation de la courbe d'�talonnage.
On mesure l'absorbance des solutions S1 � S5 et on trace la courbe d'�talonnage suivante.
1. Expliquer pourquoi le graphe est compatible avec la loi de Beer-Lambert.
Les points sont align�s : absorbance et concentration sont proportionnelles.
2. Etablir la relation liant absorbance et concentration.
Concentration C ( mg/ L)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Absorbance A
|
0,09
|
0,166
|
0,264
|
0,346
|
0,440
|
A / C
|
0,09
|
0,084
|
0,088
|
0,0865
|
0,088
|
Valeur moyenne : 0,087.
C. Pr�paration de l'�chantillon.
La solubilit� du piment augmente avec le caract�re acide du milieu. On
dissout � froid 100,0 mg de produit commercial dans 20,0 mL d'acide
chlorhydrique concentr�. Une mole d'oxyde de fer Fe2O3 lib�re deux moles d'ions fer III.
Apr�s dissolution, on introduit le m�lange dans une fiole jaug�e de
100,0 mL et on compl�te jusqu'au trait de jauge avec de l'eau
distill�e. On nomme S la solution obtenue.
Apr�s dilution au dixi�me de la solution S, l'achantillon est pr�par�
comme la gamme pr�c�dente. On mesure l'absorbance de cet �chantillon et
on obtient la valeur A = 0,313.
1. Pouquoi est-il n�cessaire de diluer la solution S ?
Concentration et absorbance sont proportionnelles uniquement aux faibles concentrations.
2. D�terminer la teneur de la poudre en oxyde de fer.
C = A / 0,087 = 0,313 / 0,087 ~ 3,6 mg / L d'ion fer III.
Soit 0,36 mg d'ion fer III dans 100 mL.
Soit 3,6 10-4 / M(Fe) = 3,6 10-4 / 55,9 =6,44 10-6 mol d'ion fer III.
Une mole d'oxyde de fer Fe2O3 lib�re deux moles d'ions fer III.
6,44 10-6 / 2 = 3,22 10-6 mol de Fe2O3.
M(Fe2O3) = 2 x55,9 +3 x16 =159,8 g / mol.
Masse d'oxyde de fer III : 3,22 10-6 x159,8 =5,14 10-4 g =0,514 mg.
0,514 mg d'oxyde de fer III dans 100 mg de poudre correspond � 0,5 %.
L'indication n'est pa correcte.
|
|
