C'est une grandeur sans unité appelée aussi densité optique Une solution qui laisse passer intégralement la lumière incidente a pour absorbance A = 0 lorsque ce n'est pas le cas, son absorbance est supérieure à 0.
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Matériel
Former sur l'écran le spectre de la lumière blanche.
Placer entre le réseau et l'écran la cuve contenant
la solution de permanganate de potassium.
Que devient le spectre ? Expliquer.
Recommencer avec la solution de dichromate de potassium.
Que devient le spectre ? Expliquer.
Principe
Les bandes d'absorption d'une solution sont caractérisées
par leur position et leur intensité. Les lois de l'absorption
ont été formulées en 1730 par Lambert et
généralisées en 1852 par Beer.
| Ainsi, lorsqu'une lumière monochromatique traverse une cuve transparente incolore, de
longueur l et contenant une solution de la substance absorbante de concentration C, on
mesure l'absorption de ce système par une grandeur appelée absorbance et notée A.
C'est une grandeur sans unité appelée aussi densité optique Une solution qui laisse passer intégralement la lumière incidente a pour absorbance A = 0 lorsque ce n'est pas le cas, son absorbance est supérieure à 0. |
|
,
où 
( 
) est appelé
coefficient d'extinction molaire ; il dépend de la substance
absorbante étudiée et de la longueur d'onde de la
lumière.
Matériel
Manipulation
Le spectromètre permet de mesurer l'absorbance de la solution
étudiée pour une longueur d'onde donnée.
Une cuve remplie d'eau sert de référence.
Avant toute manipulation du spectrophotomètre, appeler
le professeur pour quelques informations sur le fonctionnement
de l'appareil.
1°) Etude de l'absorbance en fonction de la longueur d'onde.
Remplir aux 3/4 une cuve avec de l'eau et placer cette
cuve dans le compartiment n°1 du spectrophotomètre
(repéré par un point blanc). Remplir aux 3/4 une
deuxième cuve avec la solution de permanganate de potassium
de concentration Co et placer cette cuve dans le compartiment
n°2. Rabattre le couvercle.
Régler la longueur d'onde sur 400 nm. Placer la cuve n°1
sur le trajet du faisceau : le spectrophotomètre indique
0. Placer la cuve n°2 sur le trajet du faisceau et lire et
noter la valeur de l'absorbance A.
Recommencer les mêmes opérations avec une longueur
d'onde de 425 nm, puis 450 nm ainsi de suite jusqu'à 850
nm.
Tracer sur une feuille de papier millimétré la
courbe A = f().
Pour quelle valeur de la longueur d'onde m l'absorbance est-elle
maximale ? Quelle est la couleur correspondante ? Peut-on expliquer
par ce résultat la couleur de la solution étudiée
?
2°) Etude de l'absorbance en fonction de la concentration.
Dans une éprouvette graduée verser 1 mL de la solution
de permanganate de potassium de concentration Co et ajouter 9
mL d'eau. Verser cette solution dans le tube à essais n°1.
Agiter.
Dans une éprouvette graduée verser 2 mL de la solution
de permanganate de potassium de concentration Co et ajouter 8
mL d'eau. Verser cette solution dans le tube à essais n°2.
Agiter.
Dans une éprouvette graduée verser 3 mL de la solution
de permanganate de potassium de concentration Co et ajouter 7
mL d'eau. Verser cette solution dans le tube à essais n°3.
Agiter.
Continuer ainsi jusqu'au tube n°10 qui contiendra 10 mL
de la solution initiale.
Régler le spectrophotomètre sur la longueur d'onde
m déterminée au cours de l'expérience précédente.
Mesurer, pour cette longueur d'onde, les absorbances de chacune
des dix solutions préparées sans oublier de refaire,
avant chaque mesure, le 0 grâce à la cuve de référence
remplie d'eau.
Calcul des concentrations:
Calcul de la concentration dans le tube 1:
La solution de permanganate de potassium initiale a
une concentration de 5 10-4 mol/L.
Quel est le nombre de mol de permanganate de potassium dans
1 mL de cette solution?
La solution n°1 contient ce même nombre mais son
volume est 9+1=10 mL.
Quel est le nombre de mol/L de la solution n°1?
On appelle c1 cette concentration.
| c1 = |
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