Dosage par absorption atomique (notions de dilution + gamme d'étalonnage)

[LordRayko]

Bonsoir,

Ceci est mon premier message sur le forum. Je m'en suis beaucoup aidé mes années précédentes pour quelques exercices que je ne comprenais pas et où mes recherches m'amenaient vers ce forum pour y trouver une explication claire.
Aujourd'hui cependant, je vais avoir besoin d'aide et d'explication d'une âme bienveillante, en vous remerciant par avance!

Voici une partie du protocole qu'il m'a été donné de faire lors d'un TP (on cherchera ici à faire un dosage du Calcium par tritrage complexométrique) :



Introduire 100,0 mL, prélevés à la fiole jaugée, d'eau à analyser (eau de cristalline) dans un bécher de 200mL. Ajouter 2,0mL de la solution de soude à 10% et environ 5mg de mélance composé au calcone-acide carboxylique.

D'après la teneur en calcium figurant sur l'étiquetage (39mg/L), diluer la solution d'EDTA décimolaire pour obtenir un volume versé inférieur à 25mL. Titrer par la solution d'EDTA (diluée si nécessaire) jusqu'à virage du violet au bleu franc.
Déterminer la teneur en calcium (en mg/L) de l'eau minérale naturelle à analyser, sachant que 1mL de solution d'EDTA correspond à 4,008mg de calcium.


Voilà le problème : notre encadrant nous a proposé de faire une dilution de 2ml d'EDTA dans 50ml d'eau distillée pour le TP, jusque là tout va bien.
le virage a eu lieu à 13,5mL d'EDTA dilué.

Il ne nous reste donc plus qu'à trouver la teneur. Mais je suis perdu, l'encadrant nous a expliqué que si 1mL d'EDTA correspond à 4,008mg de Ca, alors on dira que pour 2mL d'EDTA, on aura 8,016mg, ça ok. Il nous a ensuite dis de simplement multiplier cette valeur par 10 et on avait notre teneur en L, mais je ne vois pas pourquoi.
Mes notions en chimie sont assez fragiles mais je comprend vite et me pose beaucoup de questions. Je n'ai pas pu trouver d'explications notamment sur les relations de facteurs de dilution et à quel moment les faire intervenir. Pourquoi n'a t-il pas pris en compte le facteur de dilution dans notre cas? Ni la valeur au moment du virage.

Je ne vous demande pas la réponse, mais si possible de me donner les outils pour comprendre le raisonnement. Si j'arrive à comprendre avec vos explications, je passerais au problème d'étalonnage.
Je vous remercie par avance !
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[Kemiste]

Bonsoir.

Quel est le volume d'eau qui est analysé ? Par combien faut-il multiplier pour avoir 1 L ?

[LordRayko]

Bonsoir Kemiste

Eh bien le volume d'eau à analyser est bien de 100ml.
Concernant la valeur à multiplier pour obtenir le litre, c'est donc ce volume à analyser que je multiplie pour obtenir notre teneur de Ca en mg/L? Si c'est le cas, la valeur 10 est donc justifiée (1000ml = 1L).
Mais alors, pourquoi nous fait titrer et fait noter la valeur de 13,5mL d'EDTA dilué?

Si je suis le raisonnement, ce volume d'eau à analyser (100mL), contient donc le Ca que l'on veut quantifier, une concentration. J'utilise l'EDTA dilué (2ml dans 50ml), et je sais que 1ml de mon EDTA réagit avec 4,008mg de Ca. D'après le raisonnement de notre encadrant, il y avait donc 80,16mg/L dans notre eau.
On ferait donc :
1ml => 4,008mg
2ml => 8,016mg
On a 100ml d'eau à analyser => 100x10 = 1L
8,016x10 = 80,16 mg/L ???
En fait, je ne comprend pas le lien entre la dilution effectuée et la découverte de mon résultat. J'ai l'impression que ma dilution doit entrer dans un de mes calculs, or ça n'a pas l'air d'être le cas ici.

Merci pour votre patience, je m'excuse aussi, cela fait des années que je n'ai pas touché à de la chimie et je crois avoir besoin de notions de bases.

[Kemiste]

Bonsoir Kemiste

Eh bien le volume d'eau à analyser est bien de 100ml.
Concernant la valeur à multiplier pour obtenir le litre, c'est donc ce volume à analyser que je multiplie pour obtenir notre teneur de Ca en mg/L? Si c'est le cas, la valeur 10 est donc justifiée (1000ml = 1L).

En effet, tu doses la quantité de calcium présent dans 100 mL de solution. Pour obtenir la quantité par litre il faut donc multiplier par 10.

Mais alors, pourquoi nous fait titrer et fait noter la valeur de 13,5mL d'EDTA dilué?

Je ne comprend pas trop la question. Cette valeur, déterminée expérimentalement, est le résultat du dosage.

Si je suis le raisonnement, ce volume d'eau à analyser (100mL), contient donc le Ca que l'on veut quantifier, une concentration. J'utilise l'EDTA dilué (2ml dans 50ml), et je sais que 1ml de mon EDTA réagit avec 4,008mg de Ca. D'après le raisonnement de notre encadrant, il y avait donc 80,16mg/L dans notre eau.
On ferait donc :
1ml => 4,008mg
2ml => 8,016mg
On a 100ml d'eau à analyser => 100x10 = 1L
8,016x10 = 80,16 mg/L ???
En fait, je ne comprend pas le lien entre la dilution effectuée et la découverte de mon résultat. J'ai l'impression que ma dilution doit entrer dans un de mes calculs, or ça n'a pas l'air d'être le cas ici.

C'est ici qu'est ton erreur. Tu n'utilises pas 2 mL de la solution d'EDTA pour le dosage. Tu utilises 13.5 mL d'une solution diluée. Tu dois donc calculer la quantité d'EDTA contenue dans cette solution sachant que dans 50 mL de la solution diluée tu as 2 mL de la solution initiale d'EDTA.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LordRayko]

Je comprend maintenant la raison de la multiplication par 10 en effet.

Ah voilà très bien! C'est exactement ce que je me disais, il y a bien ce facteur de dilution que je dois maîtriser ici.

Donc la question est bien de savoir à combien de mg de Ca réagit mes 13,5ml d'EDTA dilué n'est-ce pas, pour connaître la teneur en Ca de mes 100ml?

Et avant cela, je dois d'abord, comme vous le dîtes calculer la quantité d'EDTA contenue dans ma solution diluée.
Alors je suppose que je peux dire :
2ml d'EDTA dans 50ml => donc dans ma solution il y a 0,04 (2/50) ml EDTA / ml de solution diluée?

Si je suis dans le bon raisonnement alors sachant que j'ai utilisé 13,5 ml de cette solution : 13,5 x 0,04 = 0,54
Il aura donc fallu 0,54ml d'EDTA pour réagir avec tout le Ca de mon eau à analyser.
Donc sachant que 1ml d'EDTA => 4,008mg de Ca
0,54ml d'EDTA => 2,16 mg de Ca

Et si je veux rapporter cela au L, je multiplie donc par 10 ? 21,6mg/L? Je sais pas pourquoi mais je pense avoir faux haha désolé j'essaie vraiment!

[Kemiste]

C'est le bon raisonnement.

[LordRayko]

Oh, je vous remercie Kemiste, je n'y serais pas arrivé sans votre aide. J'ai compris le principe qui en vérité est très simple mais il me fallait être guidé au moins une fois pour le concevoir totalement.

Je ne sais pas si je peux prendre encore de votre temps, car il était également question d'une gamme d'étalonnage pour le dosage, à partir de chlorure de calcium dihydraté (CaCl2, 2H2O)...

Merci encore

[Kemiste]

De rien. Tu peux tout à fait poser d'autres questions ! Si ce n'est pas moi qui répond, il y aura surement quelqu'un d'autre pour le faire.

Comme tu as une nouvelle question à poser, je t'invite à ouvrir une nouvelle conversation.