Exercice spectrométrie d'absorption

[inviteed465b24]

Bonjour,

soit l'exercice de spectrométrie d'absorption suivant en 2 parties. J'ai résolu la question a) mais je n'arrive à rien de bon concernant la question b).
La réponse correcte est 1,2*10-1 mol/L pour le sel A et 2*10-2 mol/L pour le sel B mais je n'ai aucune idée quant au raisonnement permettant de déterminer ces 2 réponses.


On veut déterminer la concentration (mol/L) de deux sels A (Co(NO3)2) et B (Cr(NO3)3)
dans un échantillon inconnu en solution aqueuse. On enregistre un spectre dans le visible
de chacun de ces deux composés pris isolément en solution aqueuse ainsi que de la solution
échantillon à analyser. Le trajet optique des cuves utilisées est 1 cm.
Les valeurs des absorbances mesurées à 510 et 575 nm sur les trois spectres sont les suivantes
: le composé A (1.5 × 10−1 mol·L−1) présente une absorbance de 0,714 à 510 nm
et de 0,0097 à 575 nm. Le composé B (6 × 10−2 mol· L−1) présente une absorbance de
0,298 à 510 nm et de 0,757 à 575 nm. La solution à doser présente une absorbance de 0,40
à 510 nm et de 0,577 à 575 nm.
a) Calculer les 4 coefficients d’absorption molaire ´A(510), ´B(510), ´A(575) et ´B(575).
b) Calculer les concentrations molaires (mol·L−1) des deux sels A et B dans la solution
échantillon.
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[inviteed465b24]

mise à jour : ca y est j'ai compris !
Topic résolu.

[inviteed465b24]

RECTIFICATION : je n'ai toujours PAS compris

[mach3]

Il faut poser les expressions de l'absorbance à 510 et à 575 nm. Cela vous donne un système d'équation que vous pouvez résoudre.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteed465b24]

mmmh, désolé mais avec ces éléments je ne parviens toujours pas à comprendre.
peut-être avec davantage de détails?

[Kemiste]

Bonjour,

Quelle est l'expression de l'absorbance ?

[Resartus]

L'absorbance est additive (loi de xxx-yyy dans votre cours...).
En écrivant l'absorbance aux deux longueurs d'onde en fonction des deux concentrations, on obtient un système de deux équations linéaires à deux inconnues. Après, vous résolvez par substitution (ou par calcul matriciel, selon vos connaissances en maths)...

[inviteed465b24]

résolution de la question a)

La [] du sel A : 0,15 mol/L
La [] du sel B : 0,06 mol/L
Longueur cuve : 1 cm

On cherche les différentes valeurs E dans l'équation de Beer : A = E*l*C

Donc E = A/l*C

Donc j'obtiens :
1) 510 nm sel A : 4,76
2) 510 nm sel B : 0,0647 (à noter que l'ouvrage donne comme réponse 0,647 ce qui me parait une erreur de leur part).
3) 575 nm sel A : 4,96
4) 575 nm sel B : 12,617

Question b : calculer les concentrations molaires (mol·L−1) des deux sels A et B dans la solution échantillon.

D'après ce que j'ai réussi à comprendre en consultant le Skoog et en essayant d'appliquer à l'exercice ci-dessus.

A chaque niveau d'absorbance : A(échantillon) = E*l*C du sel A + E*l*C du sel B
Dans l'énoncé, la solution à doser présente une absorbance de 0,40 à 510 nm et de 0,577 à 575 nm.
Donc en appliquant, nous avons :

à 510 nm : 0,40 = 4,76 * C _{sel A} + 0,0647 * C _{sel B}
à 575 nm : 0,577 = 4,96 * C _{sel A} + 12,617 * C _{sel B}

Ensuite on peut "isoler" C sel A ==> C sel A = 0,40 - 4,96 C _{sel B} / 4,76

On peut alors remplacer dans la seconde équation (575 nm)

Je l'ai fait, et je n'obtiens pas la bonne réponse du livre. Les bons résultats doivent être :
Concentration sel A : 0,12 mol/L
Concentration sel B : 0,02 mol/L

Un problème que j'ai noté : étant donné que je connais les réponses exactes, je peux vérifier l'exactitude des formules citées :
à 510 nm : 0,40 = 4,76 * C _{sel A} + 0,0647 * C _{sel B}
à 575 nm : 0,577 = 4,96 * C _{sel A} + 12,617 * C _{sel B}

En remplacant par les valeurs 0,12 pour C sel A et 0,02 pour sel B dans chacune des équations, je devrais retomber sur les absorbances de 0,40 et 0,577 or ce n'est absolument pas le cas.

Bref, voyez-vous, j'essaie vraiment mais je suis en train de patauger dans la fange.

[moco]

Tes calculs sont bien expliqués. J'ai fait les mêmes que toi. J'arrive à des concentrations qui ne sont pas celles que ru cites. J'obtiens une concentration de 0.0616 M pour le premier constituant et de 0,0215 M pour le 2ème constituant. Avec ces concentrations, l'application de la loi de Beer donne le bon résultat pour la solution mélangée.

[mach3]

Ensuite on peut "isoler" C sel A ==> C sel A = 0,40 - 4,96 C sel B / 4,76

Attention aux parenthèses!!! c'est surement là qu'est l'erreur :

C sel A = (0,40 - 4,96 C sel B) / 4,76

m@ch3

[inviteed465b24]

non, j'ai fait attention aux parenthèses.

Désolé mais Moco je ne comprends pas tes résultats car si je vérifie avec tes concentrations cela ne donne pas le bon résultat :

à 510 nm : 0,40 = 4,76 * C sel A + 0,0647 * C sel B
à 575 nm : 0,577 = 4,96 * C sel A + 12,617 * C sel B

En remplacant avec les valeurs proposées :

à 510 nm : A = 4,76 * 0,0616 + 0,0647 * 0,0215
à 575 nm : A = 4,96 * 0,0616 + 12,617 * 0,0215

On n'obtient pas les 0,40 et 0,577 prévus donc je ne comprends pas bien...

[Resartus]

1) Verifie tes calculs et tes titres : l'absorbance molaire du composé A à 575 (et pas de B à 510) est bien de 0,097/0,15 soit 0,647, (et c'est celle de B à 510 qui vaut 4,97).

2) Le résultat donné dans l'exercice semble faux en effet. Je trouve pour ma part 0,0384 du composé A et 0,438 du composé B :
0,4=4,76*0,0384+4,96*0,0438
0,577=0,647*0,0384+12,62*0,043 8

En supposant qu'il y avait pu y avoir une interversion de chiffres dans l'énoncé, j'ai essayé en permutant certaines valeurs, mais sans succès : rien ne semble permettre de retrouver 0,12 et 0,02. Dans quel livre se trouve cet exercice?

[inviteed465b24]

L'énoncé dit 0,0097 (et non 0,097) donc le E = 0,0647

Mais tu as raison j'ai en effet inversé des valeurs !

Donc je me retouve bien avec :

à 510 nm : 0,40 = 4,76 * C sel A + 4,96 * C sel B
à 575 nm : 0,577 = 0,0647 * C sel A + 12,617 * C sel B

Le livre (maudit) est "Analyse chimique" par Rouessac (Dunod).

Je vais à présent revérifier les valeurs.

[inviteed465b24]

Et bien, cest toujours la panade...

je retrouve bien 0,39 pour l'absorbance à 510 nm avec les valeurs de moco

mais pour le 575 nm ça ne fonctionne pas.

quelle prise de tête intégrale

[inviteed465b24]

Resartus (et les autres),

J'ai obtenu un résultat similaire au vôtre.
Bref, résultat final :

Composé A : 0,037 mol/L
Composé B : 0,045 mol/L

Cela me semble cohérent à présent.
Merci à tous.

PS : cet ouvrage comporte des erreurs, à éviter !

[inviteb7912787]

Bonsoir,,la probleme est juste le calcule,,je fait la meme et je obtien Conc de sel A est 0.084 et le Conc de sel B est 0.012.
Donc
4.76*0.084 + 0.064*0.012 =0.40

[moco]

Bonsoir,
Inutile de ressusciter une discussion éteinte depuis trois ans ! Plus personne ne s'y intéresse.

[invitea4815a2e]

il y'a d'autres personnes qui ont le même problème et ça peut ce aider

moco

[JPL]

Discussion fermée.