Calcul d'une concentration par loi de Beer-Lambert

[invitedc58e4f4]

Bonjour,
J'ai un devoir de chimie, que je trouve bien difficile, d'autant plus que je ne suis pas très doué en chimie.
Il s'agit d'un problème concernant la détermination d'une masse pollué par le plomb susceptible d'intoxiquer une personne.

On nous propose donc un dosage par spectroscopie d'émission.
Bon déjà, c'est la première fois que j'entend ça.

Donc je part sur la piste suivante :
Je cherche à déterminer la concentration de l'échantillon
Après il me faudrait trouver sa masse (En utilisant une loi d'absorbance ou quelque chose comme ça ? ... )

Ensuite il ne me resterait plus qu'à faire un produit en croix pour déterminer quelle masse est susceptible d'être dangereuse.

Mais je bloque au début, je ne connais pas du tout cette loi de Beer Lambert et encore moins dans la spectroscopie ... Je sais juste que je dois l'utiliser ici pour calculer la concentration de l'échantillon.
En donnée on me donne:
lambda du profil spectral du plomb pour lequel il présente un max d'émission
La constante de Beer Lambert k= 9200 L/mg-1
Et l'intensité de la raie d'émission pour l'échantillon

Si quelqu'un pourrait m'aider à me mettre sur la voie... tout en prenant en compte que tout cela pour moi est nouveau
Merci !
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[invite54bae266]

Tu es en quelle classe ?

Tu peux chercher quelques informations sur cette loi sur wikipedia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Beer-Lambert

A partir d'une absorbance tu peux trouver la concentration de l'espèce absorbante.

Quand tu passes ta solution au spectrophotomètre, ce dernier mesure, dans ton cas, l'absorbance du plomb. D'après la loi de Beer-Lambert, si tu connais le espilon (qui t'es donné) et la longueur de la cuve tu peux déterminer la concentration.

Dis moi plus précisément où tu bloques dans l'exercice.

[invite22e4f207]

Bonjour

Tu pourrais peut-être mettre l'énoncé de ton devoir parce que ce n'est pas très clair, je trouve.

[invitedc58e4f4]

Bonjour
Je suis en terminale S
Je n'ai pas mit l'exercice en entier pour deux raison parce qu'il est hyper long et que je préfère poser des questions là ou je ne comprend pas ^^ (Le document 1 présente les risques de la pollution au plomb, le doc 2 parle du dosage par spectrométrie et le doc 3 contient toutes les données que j'ai fourni )
Mais je vais essayer d'être plus clair.

Tout d'abord, je ne comprend pas ce qu'est epsilon, (je ne l'ai pas, non ?)
Et l'absorbance du plomb c'est k=9200 L/mg ?

Je ne comprend pas bien ce qui correspond à l'absorbance, epsilon, et aussi la donnée "intensité de la raie d'émission pour l'échantillon" notée l = 115 000 ( dans l'énoncé )
En gros, j'ai plein de valeurs, mais je ne sais quoi en faire ni ce qu'elles veulent dire précisément.

Encore merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite54bae266]

L'absorbance est une capacité intrinsèque d'une entité chimique. Pour te donne un exemple concret, un pull bleu doit sa couleur à un colorant qui absorbe le jaune de la lumière du soleil et réémet le bleu. Sauf que ça tu le vois parce que les longueurs d'ondes associées aux transitions énergétiques (programme de termS désolé) sont comprises entre 400nm et 800nm (ça tu devrais l'avoir vu, en tout cas c'est dans ton livre). Les absorptions dans l'UV comme c'est sûrement le cas dans ton exo ne se voient pas à l'oeil. Tu vois ce qu'est l'absorbance maintenant ? (l'absorbance est sans unité)

L'epsion est le coefficient d'extinction molaire. C'est une constante pour une espèce donnée, à une température fixée, dans un solvant donné et SURTOUT à une longueur d'onde fixée. Tu n'as pas besoin d'en savoir plus. Il va juste te servir dans les calculs. (epsilon est en Lmol-1cm-1)

L'intensité est reliée à l'absorbance par la transmittance au cas où.

As-tu une droite d'étalonnage ? ou juste le spectre et pas d'autres valeurs ?

[invite22e4f207]

Peut-être que tu dois travailler avec la relation : I = K*C vu que c'est un dosage en spectroscopie d'émission (avec I = intensité émise).

[invite54bae266]

Ouais j'avais zapé ça dans la masse de données. J'étais pas sûr vu les données.

[invitedc58e4f4]

Merci, j'ai compris ce qu'est l'absorbance maintenant ^^ Oui j'ai déjà vu ça, l'année dernière me semble
Donc je n'ai ni Epsilon, ni l'absorbance ? C'est bien embêtant :/
Et non je n'ai ni droite d'étalonnage, ni graphique, rien, juste des données.

Je ne connaissais pas cette relation, (I=K*C), mais avec ça je pourrait calculer C, puisque C=I/K d'après la relation, donc C=115000/9200, ce qui donne une concentration de 12.5 mol/L ??

[invite22e4f207]

ça dépend de l'unité de K, apparemment il est en L/mg, donc C sera en Mg/L donc en PPM = 12.5 ppm (je suppose).

[invitedc58e4f4]

Mais les échantillons sont en gramme non ?
Dans le dosage ils ont prit 1,0 gramme de terre et 1,0 gramme d'échantillon de plante
Donc si avec 1g d'échantillon de plante on a I=115 000 et que k est L/mg, il n'y a pas un problème ?

[invite22e4f207]

Oui les échantillons sont en grammes mais ils n'ont pas été dissouts en solutions ? Je crois que j'ai raté une étape...

[invitedc58e4f4]

Ah, si, évidemment ^^ je suis bête
Mais donc la concentration serait 12.5 ?

Dans "l'aide" pour résoudre le problème on nous dit de faire
1) écrire la loi de Beer Lambert pour l'émission
2) Calculer la concentration et déduire le facteur de déconcentration

Donc le rapport I=K*C est "inapproprié" à l'exercice, ou c'est juste moi qui ai inventé une difficulté à l'exercice ?

[invitedc58e4f4]

Je me permet juste de faire un petit up car il ne me reste plus beaucoup de temps
Aussi, j'aurai une autre question, qu'est-ce qu'un facteur de déconcentration dans mon cas ?

[invitedc58e4f4]

Personne ?

[HarleyApril]

bonsoir

La question est : de combien a-t-on dilué l'échantillon initial

Bonne continuation

[invite3e4ada6f]

Bonsoir, J'ai un devoir maison dont je n'ai absolument rien compris pourriez-vous m'aidez s'il vous plait. Merci

Problèmes à résoudre

-La pollution au plomb
Enoncé
Document 1: Le plomb: un métal dangereux
Le plomb est un polluant majeur. L'intoxication au plomb conduit à des retards d'apprentissage et des symptômes cliniques tels que l'anémie,des troubles digestifs,de la fatigue, un sommeil agité, etc. En cas d'intoxication chronique ou aiguë, peuvent survenir des troubles neuromoteurs,des cancers,une paralysie,etc. Le seuil légal de danger, ou quantité maximale tolérée,est, en France, de 100 microgramme de plomb par litre de sang(il était de 400 migrogramme par litre^-1 en 1926).
L'intoxication au plomb est particulièrement dangereuse pour les jeunes enfants, car 40 à 50% du plomb ingéré passe dans leur sang(contre 5 à 10% pour un adulte).
En bord de mer,une pollution au plomb du sol put contaminer les plantes,l'eau,les animaux marins,etc. Les enfants qui fréquentent ces zones encourent un risque sanitaire principalement dû à l'ingestion de terre ou de sable pollué( d'après l'Institut de Veille Sanitaire).Enfants et adultes peuvent également être contaminés par la consommation de fruits de mer(oursins, par exemple).

Document 2: Dosage par spectroscopie d'émission atomique
Afin de doser le plomb dans un échantillon de terre, on peut utiliser une technique de spectroscopie d'émission atomique. Une masse de 1,0 g de terre, sèche et tamisée à 2,0 mm, est d'abord broyée finement grâce à un broyeur à lames en tungstène,puis minéralisée dans 20,0 mL d'eau régale(mélange 1/3 d'acide nitrique et 2/3 d'acide chlorhydrique) dans un four à micro-ondes,pendant deux heures Après élimination du solide restant(de la silice notamment),la phase liquide,contenant les métaux dissous,est nébulisée dans un plasma d'argon à 6000°C environ. Les métaux,à l'état atomique ou ionisées,sont alors excités Lorsqu'il arrivent à l'extrémité du plumeau,ils se désexcitent en émettant de la lumière. On obtient un spectre de raies d'émission des différents métaux contenus dans l'échantillon. En sélectionnant a longueur d'onde adéquate, on peut sélectionner le métal à doser. L'intensité I de la radiation émise,à a longueur d'onde choisie,suit une loi de type de Beer-Lambert. Le résultat de l'analyse est exprimé en milligramme de plomb par gramme de terre sèche(mg.g^-1).
Il est également possible de déterminer un << facteur de bioconcentration>> dans des plantes,c'est-à-dire d'établir la proportion de plomb qui passe de la terre à la plante. Pour cela, on réalise a même analyse(broyage,minéralisation et dosage) sur 500mg de plante sèche.
En lessivant la terre avec différentes solutions aqueuses,on peut évaluer la proportion de plomb susceptible de passer dans l'eau de mer,par exemple.

Document 3: Quelque données
Volume de sang moyen pour un adulte: 5L;pour un enfant : 3L
Le profil spectral du plomb présente un maximum d'émission pou Lambda= 220,35 nm
Pour Lambda=220,35 nm , la constante de proportionnalité de la loi de Beer-Lambert est k=920 L.mg^-1.
Des échantillons de terre et de plante ont été prélevés sur un ancien site métallurgique. Le plomb présent a été dosé par la méthode décrite dans le document 2.
Pour lambda=220,35 nm, l'intensité de la raie d'émission pour l'échantillon de terre est I=1 115 960 et celle pour l'échantillon de plante I= 115000.
Remarque: I est donnée sans unité, car il s'agit du rapport entre l'intensité émise par l'échantillon et l'intensité émise par un étalon de référence non contaminé au plomb.

Problème:
Un enfant ou un adulte peuvent-ils être intoxiqués au plomb par ingestion de terre ou consommation de plantes , sur l'ancien site métallurgique où ont été prélevés les échantillons?

Voici l'énoncé en entier, j'ai beau tout essayé je ne trouve vraiment rien, je ne sais pas quelle formule utiliser, pouvez vous m'aider?

[invite24d4cc84]

Salut je suis un peut dans le même cas que toi sauf que moi c'est un exos Spé physique. pour quand ton DM est a rendre ???

[invite24d4cc84]

Salut je suis un peut dans le même cas que toi sauf que moi c'est un exos Spé physique. pour quand ton DM est a rendre ???

[invite3e4ada6f]

Moi aussi c'est un exo de spé à rendre pour demain !

[invite24d4cc84]

Alors j'ai comme essayer mais je ne suis pas sur . Alors il y a (lambda)=I*k <=> A=c*k . A=з.l.c ça c'est la loi de Beer-Lambert mais les deux première aussi.
Pour trouver la concentration j'ai fais C=i/k
bien sur tu fait i(terre) puis après i(plante).
Et pour la dernière question j'ai pris la formule A= з.l.c donc з=i/l.c et tu fais pour l'adulte et l'enfant
tu trouve normalement mais je ne sais pas si c'est bon. Au moins tu l'auras fais si tu n'as pas compris un truck tu me dit ☺️ dure la spe...