Dosage par étalonnage

Analyses physiques d'un système chimique - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre

On désire déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre. On dispose de six solutions aqueuses de diiode de concentrations \( C \) différentes. Parmi les espèces chimiques présentes dans cette solution antiseptique, le diiode est la seule espèce qui absorbe à la longueur d’onde \( \lambda = 500 nm\). La mesure de l’absorbance \( A \) de chaque solution est donc réalisée à cette longueur d’onde.
Le spectrophotomètre peut mesurer des absorbances de \( A_{min} = 0 \) à \( A_{max} = 2.5 \). Les résultats obtenus permettent de tracer la courbe d’étalonnage \( A = f \left( C \right) \) ci-contre.
On obtient la courbe de titrage suivante :

On note \( C_{max} \) la concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) en diiode au-delà de laquelle l’absorbance d’une solution de diiode n’est pas mesurable avec ce spectrophotomètre.
Déterminer la valeur de \( C_{max} \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Pour déterminer la concentration en quantité de matière en diiode, la solution commerciale \( S_0 \) est diluée 15 fois. La solution obtenue est notée \( {S}_1 \). Son absorbance est mesurée et vaut \( A_{S_1} = 1.0 \).
Déterminer la concentration en quantité de matière \( {C}_1 \) en diiode de la solution \( {S}_1 \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire la concentration \( C_0\) en diiode de la solution commerciale.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Réaliser un dosage conductimétrique pour déterminer la concentration d'une solution (et la quantité de matière qu'elle contient)

L’hypocalcémie, carence de l’organisme en élément calcium, peut être traitée par injection intraveineuse d’une solution de chlorure de calcium \( \left( Ca^{2+}_{(aq)} + 2Cl^{-}_{(aq)} \right) \).
Un dosage conductimétrique est mis en œuvre afin de déterminer la concentration en soluté apporté \( C \left( CaCl_2 \right) \) de la solution injectable. On dispose de solutions étalons \( S_i \) de concentrations en soluté apportées connues \( C_i \left( CaCl_2 \right) \).
La courbe ci-dessous représente les conductances \( G_i \) de ces différentes solutions.

Le contenu d’une ampoule de solution injectable a été dilué \( 45 \) fois. La mesure de la conductance de cette solution diluée, dans les mêmes conditions expérimentales, donne : \( G’ = 1,5 mS \).

Déterminer la valeur de la concentration en soluté apporté \( C’ \) de la solution diluée.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
En déduire la concentration en soluté apporté \( C \) de la solution injectable.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Déterminer l’apport calcique, c’est-à-dire la quantité de matière d’ions calcium \( n_{Ca^{2+}} \) d’une ampoule de solution injectable de volume \( V_{sol} = 40 mL \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre

On désire déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre. On dispose de six solutions aqueuses de diiode de concentrations \( C \) différentes. Parmi les espèces chimiques présentes dans cette solution antiseptique, le diiode est la seule espèce qui absorbe à la longueur d’onde \( \lambda = 500 nm\). La mesure de l’absorbance \( A \) de chaque solution est donc réalisée à cette longueur d’onde.
Le spectrophotomètre peut mesurer des absorbances de \( A_{min} = 0 \) à \( A_{max} = 2.5 \). Les résultats obtenus permettent de tracer la courbe d’étalonnage \( A = f \left( C \right) \) ci-contre.
On obtient la courbe de titrage suivante :

On note \( C_{max} \) la concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) en diiode au-delà de laquelle l’absorbance d’une solution de diiode n’est pas mesurable avec ce spectrophotomètre.
Déterminer la valeur de \( C_{max} \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Pour déterminer la concentration en quantité de matière en diiode, la solution commerciale \( S_0 \) est diluée 20 fois. La solution obtenue est notée \( {S}_1 \). Son absorbance est mesurée et vaut \( A_{S_1} = 1.5 \).
Déterminer la concentration en quantité de matière \( {C}_1 \) en diiode de la solution \( {S}_1 \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire la concentration \( C_0\) en diiode de la solution commerciale.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Réaliser un dosage conductimétrique pour déterminer la concentration d'une solution (et la quantité de matière qu'elle contient)

L’hypocalcémie, carence de l’organisme en élément calcium, peut être traitée par injection intraveineuse d’une solution de chlorure de calcium \( \left( Ca^{2+}_{(aq)} + 2Cl^{-}_{(aq)} \right) \).
Un dosage conductimétrique est mis en œuvre afin de déterminer la concentration en soluté apporté \( C \left( CaCl_2 \right) \) de la solution injectable. On dispose de solutions étalons \( S_i \) de concentrations en soluté apportées connues \( C_i \left( CaCl_2 \right) \).
La courbe ci-dessous représente les conductances \( G_i \) de ces différentes solutions.

Le contenu d’une ampoule de solution injectable a été dilué \( 50 \) fois. La mesure de la conductance de cette solution diluée, dans les mêmes conditions expérimentales, donne : \( G’ = 3,0 mS \).

Déterminer la valeur de la concentration en soluté apporté \( C’ \) de la solution diluée.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
En déduire la concentration en soluté apporté \( C \) de la solution injectable.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Déterminer l’apport calcique, c’est-à-dire la quantité de matière d’ions calcium \( n_{Ca^{2+}} \) d’une ampoule de solution injectable de volume \( V_{sol} = 180 mL \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre

On désire déterminer la concentration en diiode d’une solution antiseptique à l’aide d’un spectrophotomètre. On dispose de six solutions aqueuses de diiode de concentrations \( C \) différentes. Parmi les espèces chimiques présentes dans cette solution antiseptique, le diiode est la seule espèce qui absorbe à la longueur d’onde \( \lambda = 500 nm\). La mesure de l’absorbance \( A \) de chaque solution est donc réalisée à cette longueur d’onde.
Le spectrophotomètre peut mesurer des absorbances de \( A_{min} = 0 \) à \( A_{max} = 2.5 \). Les résultats obtenus permettent de tracer la courbe d’étalonnage \( A = f \left( C \right) \) ci-contre.
On obtient la courbe de titrage suivante :

On note \( C_{max} \) la concentration en quantité de matière (ou concentration molaire) en diiode au-delà de laquelle l’absorbance d’une solution de diiode n’est pas mesurable avec ce spectrophotomètre.
Déterminer la valeur de \( C_{max} \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Pour déterminer la concentration en quantité de matière en diiode, la solution commerciale \( S_0 \) est diluée 20 fois. La solution obtenue est notée \( {S}_1 \). Son absorbance est mesurée et vaut \( A_{S_1} = 2.0 \).
Déterminer la concentration en quantité de matière \( {C}_1 \) en diiode de la solution \( {S}_1 \).
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire la concentration \( C_0\) en diiode de la solution commerciale.
On donnera la réponse avec deux chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
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