Dosage ions nitrate dans une eau

[invitedf022cf4]

Bonjour,

Après quelques recherches je suis tombé sur ce protocole de l'Académie de limoges

https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j...5PWYbEs58hmSuX

TP_3_dosage_par_spectro_du_complexe_cuivre_ammoniaque(1)-1[1].jpgTP_3_dosage_par_spectro_du_complexe_cuivre_ammoniaque(1)-2[1].jpg TP_3_dosage_par_spectro_du_complexe_cuivre_ammoniaque(1)-1[1].jpg

J'ai a priori compris le protocole, avec les réactions chimiques (merci à moco pour l'aide) :

3 Cu + 2 NO3- + 8 H+ --> 3 Cu2+ + 2 NO + 4 H2O

puis

NH3 + H+ --> NH4+

puis

Cu2+ + 4 NH3 --> [Cu(NH3)4]2+

Mais je n'arrive pas à comprendre la partie suivante (2e-3e image) qui correspond au II

Les solutions (Seau, s1,s2,s3) ont toutes en commun le [Cu(NH3)4]2+, d'accord, mais comment la courbe A=f(C) (pour s1,s2,s3) peut-elle être la courbe d’étalonnage si elle ne possède pas de nitrates ? (et pas tous les autres composants de l'eau polluée?)

Comment donc obtenir, à partir de cette courbe et de l'Absorbance de Seau, la concentration en nitrates de l'eau ?

Merci
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[invitedf022cf4]

Les pièces jointes marchent-elles correctement ?

[moco]

Bonsoir,
Je n'ai pas regardé les pièces jointes. Mais je peux déjà te répondre à la question que tu poses, à savoir pourquoi il n'y a plus de nitrate en solution.
La réponse est que les nitrates ont été transformés en gaz incolore NO. Et par là même ils ont oxydé le métal cuivre pour le transformer en ion Cu2+.

[invitedf022cf4]

Bonsoir,
Je n'ai pas regardé les pièces jointes. Mais je peux déjà te répondre à la question que tu poses, à savoir pourquoi il n'y a plus de nitrate en solution.
La réponse est que les nitrates ont été transformés en gaz incolore NO. Et par là même ils ont oxydé le métal cuivre pour le transformer en ion Cu2+.

Je comprends maintenant merci. Cependant je ne comprends pas commencer de la concentration du [Cu(NH3)4]2+ à la concentration du nitrate ?

Le nitrate est reactif limitant de la première expérience, donc avoir la quantité de matière de [Cu(NH3)4]2+ est celui de Cu2+, et celui de Cu2+ est celui du nitrate c'est cela ?

Cependant comment obtenir la concentration du [Cu(NH3)4]2+ ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Bonsoir,
2 moles de ion nitrate produisent 3 moles d'ions Cu²⁺, donc 3 moles d'ions Cu(NH₃)]²⁺. Ce rapport de 2 à 3 est écrit dans l'équation. Donc si tu connaîs la concentration en ion Cu(NH₃)]²⁺, tu peux en tirer la concentration des ions nitrate dans l'eau qui a été mélangée à H₂SO₄ pour effectuer l'attaque du cuivre.

[invitedf022cf4]

Bonsoir,
2 moles de ion nitrate produisent 3 moles d'ions Cu²⁺, donc 3 moles d'ions Cu(NH₃)]²⁺. Ce rapport de 2 à 3 est écrit dans l'équation. Donc si tu connaîs la concentration en ion Cu(NH₃)]²⁺, tu peux en tirer la concentration des ions nitrate dans l'eau qui a été mélangée à H₂SO₄ pour effectuer l'attaque du cuivre.

Merci je comprends mieux. Il ne me reste que 2 questions.

-Le NO obtenu est un gaz je crois, donc comment faire ? Le réfrigérant le transformera en liquide ? Je dois agir vite lorsque je sors le ballon du réfrigérant pour éviter que le NO s'évapore ?

- En ayant la courbe d'etalonnage de Cu(NH3)2+, comment avoir la concentration en Cu(NH3)2+ dans mon eau ? Sachant que il y a donc d'autres éléments dans l'eau, donc il faut faire un blanc avec tout excepté le Cu(NH3)2+ non ? comment faire

[moco]

Bonsoir,
Il semble que tu cherches à te compliquer la tâche.
§1. Oui. La réaction produit NO qui est un gaz. Mais on n'a pas à s'en soucier. On n'en a plus besoin. D'abord il s'en formera fort peu, car il s'en forme la même quantité que la solution initiale contenait de nitrates, ce qui est fort peu. Ensuite, c'est un gaz, certes, mais il est un peu soluble dans l'eau. Il va probablement rester en solution, ou il se dégagera un peu, Peu importe. Sa présence n'interviendra plus dans la suite de l'analyse. C'est le cuivre dissous qui importe.
§2. Au niveau de la manipulation, tu prépares une solution contenant 250 mg de CuSO₄·5H₂O, ce qui est exactement 1 millimole. Si tu la dissous dans 50 mL de solution de NH₃ à 20%, le cuivre change de formule, mais il y en aura toujours 1 millimole. Donc tu obtiens une solution S_o contenant 1 millimole de ion [Cu(NH₃)₄]²⁺ dans 50 mL, ce qui donne une concentration de 0.001 mol/0.05 L = 0.02 mol/litre. Attention. ces solutions sentent mauvais, à cause du grand excès de NH₃. Cette solution servira à étalonner l'appareil.
Après quoi, on te prie de préparer quatre dilutions de S_o : S₁, S2, S₃ et S_4. La concentration de S₁ sera 0.015 mol/L. Celle de S₂ sera de 0.01 mol/L. Celle de S₃ de 0.005 mol/L. Celle de S₄ sera de 0.002 mol/L.
Puis tu mesures les absorbances de toutes tes solutions. Et tu reportes leurs valeurs sur un graphique en ordonnées, avec la concentration en cuivre en abscisse. Tu devrais obtenir des points alignés sur une droite, et cette droite devrait passer par l'origine. Sinon, tu essaies de trouver la droite qui passe le plus près possible des points mesurés.
Et c'est cette droite qui va te permettre de doser le cuivre issu de ta solution polluée.
J'ai oublié de dire qu'il faut faire un blanc correspondant à la concentration zéro, et ce blanc ne doit contenir que la solution NH₃ 20%. Son absorbance devrait être zéro. Si NH₃ n'est pas pur, tu auras une absorbance 0.02 ou 0.01, que sais-je.
Tu comprends ?
Pour trouver la teneur en nitrate, tu mesures l'absorbance de ta solution bleue issue de l'eau polluée. Tu reportes cette valeur sur ta droite d'étalonnage. Tu en tires la valeur de la concentration en cuivre, donc le nombre de mole de Cu. Et le nombre de moles de nitrates vaut les 2/3 du nombre de mole de Cu. Ce rapport 2/3 vient de l'équation 3 Cu + 2 NO₃^- + ....