Calcul d'une concentration à partir de l'absorbance et des longueurs d'ondes

[invitef1e49b91]

Bonjour,

Alors voilà, j'ai un exercice d'annales que je n'arrive pas à résoudre et j'aurai voulu savoir si quelqu'un avait des pistes pour m'aider à avancer dans mon raisonnement.

Voici l'énoncé :


Afin de déterminer la teneur en ions phosphates dans les urines, on traite un échantillon de 2 mL par un réactif formant avec PO43- un complexe coloré (lambdamax = 450 nm), puis la solution est diluée à 100 mL. L’absorption de cette solution à lambdamax = 450 nm vaut A450 =0,428.

Un deuxiéme échantillon de 2 mL est prélevé, traité par le méme réactif. 5 mL d’une solution de phosphate de concentration connue (C = 0,030 mg L-1) sont également ajoutés, puis la solution est diluée à 100 mL. L’absorption de cette nouvelle solution vaut A450 = 0,538.

Déterminer la concentration en ions phosphates dans l’échantillon.


Voilà, toute aide est la bienvenue.
Bonne soirée à tous !
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[Chalco]

C'est une histoire de proportionnalité entre une solution connue et une solution inconnue du gente Absorption 1/Concentration1 = ? / ?

[invitef1e49b91]

C'est une histoire de proportionnalité entre une solution connue et une solution inconnue du gente Absorption 1/Concentration1 = ? / ?

Donc vous voudriez dire que ça me donnerait :
A1/C1 = Absorption solution inconnue/concentration inconnue

D'où : CInconnue =Ainconnue x C1/A1
En appliquant ça numériquement j'obtiens : CInconnue = 2,386 x 10^(-6)

Mais sachant que la masse molaire du phosphore (31) et de l'oxygène (16) nous sont données je trouve ça bizarre qu'il ne s'agisse que d'une proportionnalité ?

[Chalco]

Donc vous voudriez dire que ça me donnerait :
A1/C1 = Absorption solution inconnue/concentration inconnue

D'où : CInconnue =Ainconnue x C1/A1
En appliquant ça numériquement j'obtiens : CInconnue = 2,386 x 10^(-6)

Mais sachant que la masse molaire du phosphore (31) et de l'oxygène (16) nous sont données je trouve ça bizarre qu'il ne s'agisse que d'une proportionnalité ?

Vous voulez dire CInconnue =AConnue x C1/A1
Bon. Je ne savais pas qu'on donnait la masse molaire du phosphore (31) et de l'oxygène (16). Moi aussi, je trouve ça bizarre, à moins qu'on cherche la teneur en phosphore (par exemple, on a un composé organique phosphoré, pour l'analyser on oxyde l'échantillon, on dose le phosphate et on en déduit la teneur de l'échantillon en phosphore).Dans un énoncé où elle trouvait une donnée en trop, ma petite fille m'a demandé "Et tu crois qu'elle a fait ça pour me tromper ?"

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef1e49b91]

Vous voulez dire CInconnue =AConnue x C1/A1
Bon. Je ne savais pas qu'on donnait la masse molaire du phosphore (31) et de l'oxygène (16). Moi aussi, je trouve ça bizarre, à moins qu'on cherche la teneur en phosphore (par exemple, on a un composé organique phosphoré, pour l'analyser on oxyde l'échantillon, on dose le phosphate et on en déduit la teneur de l'échantillon en phosphore).Dans un énoncé où elle trouvait une donnée en trop, ma petite fille m'a demandé "Et tu crois qu'elle a fait ça pour me tromper ?"

Oui, enfin ce que je voulais dire par AInconnue, c'était qu'elle correspondait à la solution dont on cherchait la concentration.
Après peut être que oui, c'est une donnée en plus mais ça me parait bizarre que ce soit aussi "simple" qu'une question de proportionnalité.

[inviteead0dccb]

Je ne trouve pas du tout le même résultat.
La solution étalon que tu introduis dans ton second essai rajoute 0.15*10^-3 mg dans tes 100 ml et augmente l'absorbance que de 0.1.
Si l'absorbance du premier essai sans dopage est supérieure 4 fois cette valeur, la concentration dans l'urine ne peut pas être de 2*10^-6mg/l

[invitef1e49b91]

Je ne trouve pas du tout le même résultat.
La solution étalon que tu introduis dans ton second essai rajoute 0.15*10^-3 mg dans tes 100 ml et augmente l'absorbance que de 0.1.
Si l'absorbance du premier essai sans dopage est supérieure 4 fois cette valeur, la concentration dans l'urine ne peut pas être de 2*10^-6mg/l

J'ai donné cette valeur en partant de l'hypothèse que m'a fournit Chalco en utilisant la proportionnalité, telle que :

A1/C1 = Absorption solution inconnue/concentration inconnue

D'où : CInconnue =Ainconnue x C1/A1

Mais je ne suis pas convaincue par l'utilisation d'une telle égalité, donc c'est fort probable que la concentration ne soit pas celle-ci.

Comment arrivez-vous à une valeur de : 0,15*10^-3 mg ?

[jeanne08]

Chalco a tout à fait raison et tetdelar aussi : l'absorbance est proportionnelle à la concentration en ion PO43- ... encore faut il faire attention au calcul de la concentration :
- essai n°1: on met 2 mL d'échantillon à c mg/L soit 2e-3 *c mg de phosphate dans 100 mL et cela correspond à l'absorbance A1
- essai n°2: on met 2mL d'échantillon à c mg/L +5 mL de solution à 0.03 mg/L soit (2e-3*c+5e-3*0.03) mg d'ion phosphate dans 100 mL alors l'absorbance est A2
Maintenant tu peux écrire la relation de proportionnalité puis en déduire c

[invitef1e49b91]

Chalco a tout à fait raison et tetdelar aussi : l'absorbance est proportionnelle à la concentration en ion PO43- ... encore faut il faire attention au calcul de la concentration :
- essai n°1: on met 2 mL d'échantillon à c mg/L soit 2e-3 *c mg de phosphate dans 100 mL et cela correspond à l'absorbance A1
- essai n°2: on met 2mL d'échantillon à c mg/L +5 mL de solution à 0.03 mg/L soit (2e-3*c+5e-3*0.03) mg d'ion phosphate dans 100 mL alors l'absorbance est A2
Maintenant tu peux écrire la relation de proportionnalité puis en déduire c

Alors du coup je viens de réécrire et calculer ma relation, donc cela me donne :

A1/C1 = A2/C2

D'où :

0,428/(2*10^-3*c) = 0,538/(2*10^-3*c + 5*10^-3*0,03)

du coup après j'obtiens une valeur de c = 2,92*10^-1

Cela vous paraît-il juste du coup ?

[jeanne08]

Je ne vérifie pas les calculs ... n'oublie pas l'unité pour c ...