L'encre et son effaceur, bac M�tropole 09 / 2021. 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. . . .. .. ...... ... L’encre bleue utilis�e dans les stylos-plume contient, entre autres, du bleu d’aniline qui contribue � sa couleur. C’est cette couleur qui doit dispara�tre lors de l’utilisation d’un effaceur. Dans un premier temps, l’objectif de l’exercice est l’�tude du bleu d’aniline, la d�termination de sa masse dans une cartouche d’encre, et dans un second temps, l’�tude de la vitesse de disparition de l’encre lorsqu’on efface. Pour simplifier, on note, dans la suite de l’exercice, le bleu d’aniline (2 Na+(aq) ; HBleu2–(aq)). On suppose que seuls les ions HBleu2–(aq) sont responsables de la couleur de l’encre. Masse molaie  bleu d’aniline M =  737,7  g / mol ;  couple oxydant / r�ducteur associ� au bleu d’aniline : HBleu2–(aq) / H3Bleu2–(aq) ;  couple oxydant / r�ducteur hydrog�nosulfate / hydrog�nosulfite : HSO4 – (aq) / HSO3 – (aq) ;  les solutions aqueuses d’ions H3Bleu2–(aq), HSO4 – (aq) et HSO3 – (aq) sont incolores.   1. Le bleu d’aniline.  Pour caract�riser la couleur du bleu d’aniline d’une cartouche d’encre, on vide int�gralement une cartouche d’encre dans une fiole jaug�e de 200,0 mL et on compl�te avec de l’eau distill�e jusqu’au trait de jauge. On obtient la solution Sencre dont on r�alise le spectre gr�ce � un spectrophotom�tre qui est repr�sent� ci-dessous. 1.1. Justifier la couleur de la solution Sencre. Le maximum d'absorption se situe � 590 nm ( jaune orang�). La solution poss�de la couleur compl�mentaire du jaune orang� soit le bleu violet. Pour d�terminer la masse en bleu d’aniline dans la cartouche d’encre dans la solution Sencre, on r�alise une solution m�re S0 � une concentration en bleu d’aniline de c0 = 6,78�10–4 mol�L–1.  � partir de la solution m�re S0, on r�alise plusieurs solutions filles : 1.2. Nommer la verrerie n�cessaire pour r�aliser la solution fille S1. V0 = 10 mL solution m�re pr�lev� � l'aide d'une pipette jaug�e de 10,0 mL. Fiole jaug�e de 100,0 mL. 1.3. D�terminer la valeur de la concentration en quantit� de mati�re de la solution fille S2. V0 = 20 mL solution m�re. Fiole jaug�e de 100,0 mL. V0 c0 =0,020 x 6,78�10–4 =1,356 10-5 mol. Concentration : 1,356 10-5 /0,100 ~1,36 10-4 mol / L. On repr�sente l’absorbance des diff�rentes solutions filles en fonction de la concentration en bleu d’aniline, mesur�e � la longueur d’onde l = 590 nm retenue pour l’�tude. 1.4. � la longueur d’onde retenue pour l’�tude, l’absorbance de la solution Sencre est �gale � 0,9. D�terminer la masse de bleu d’aniline contenue dans une cartouche d’encre. c = 0,9 / 5,273 = 0,1707 mmol / L. Volume d'une cartouche d'encre : 0,75 mL. Volume de la fiole jaug�e : 200 mL. Facteur de dilution F = 200 / 0,75 ~267. Par suite 0,1717 x 267 ~45,5 mmol / L~0,046 mol / L Quantit� de mati�re d'encre dans une cartouche : 4,55 10-2 x 7,5 10-4 =3,41 10-5 mol. Masse de bleu d'aniline 3,41 10-5 x 737,7 ~ 2,5 10-2 g = 25 mg. ... .... �tude de l’effacement de l’encre.  L’effaceur d’encre contient une solution d’hydrog�nosulfite de sodium qui r�agit avec le bleu d’aniline. On souhaite �tudier la transformation qui a lieu lorsqu’on efface l’encre � l’aide de l’effaceur. 2.1. �tablir l’�quation de la r�action mod�lisant la transformation entre les ions HSO3 – (aq) et les ions HBleu2– (aq).   couple oxydant / r�ducteur associ� au bleu d’aniline : HBleu2–(aq) / H3Bleu2–(aq) ;  couple oxydant / r�ducteur hydrog�nosulfate / hydrog�nosulfite : HSO4 – (aq) / HSO3 – (aq) ; HBleu2–(aq)  +HSO3 – (aq) + H2O(l)-->  H3Bleu2–(aq) +HSO4 – (aq). 2.2. Justifier l’utilit� de la pr�sence dans l’effaceur d’une solution contenant des ions hydrog�nosulfite. En pr�sence d'ion hydrog�nosulfite, le bleu d'aniline est r�duit en H3Bleu2–(aq) incolore. Pour �tudier la cin�tique de cette transformation, on r�alise le protocole suivant : - on pr�pare 100,0 mL d’une solution d’encre en mettant 5 gouttes d’encre qu’on dilue dans une fiole jaug�e que l’on compl�te avec de l’eau ; - on m�lange 4 mL de la solution d’encre avec 1 mL de solution aqueuse d’hydrog�nosulfite de sodium de concentration 9,0�10–2 mol�L–1 ;  - on suit l’�volution de l’absorbance de la solution Sm�lange obtenue en fonction du temps. 2.3. Une cartouche d’encre de 0,75 mL contient 25 mg de bleu d’aniline. Sachant que 20 gouttes d’encre ont un volume de 1 mL, d�terminer le r�actif limitant de la transformation. Commenter. Volume de 5 gouttes d'encre :1 /4 = 0,25 mL. Masse de bleu d'aniline correspondant : 25 x 0,25 / 0,75 ~8,33 mg. Quantit� de mati�re correspondante dans 100 mL : 8,33 10-3 / 737,7 ~1,13 10-5 mol. Quantit� de mati�re correspondante dans 4 mL : 1,13 10-5 / 25 ~4,5 10-7 mol. Quantit� de mati�re d'ion hydrog�nosulfite : 9,0�10–5 mol, en large exc�s.�  2.4. Estimer le temps de demi-r�action. Commenter le r�sultat. t� = 6 s, la r�action est assez lente, elle n'�volue plus au bout de 6 t� ~ 36 s. C'est assez long.

menu