05-Absorbance de solutions colorées

05-Absorbance de solutions colorées
Thème I - Observer
1. SPECTROPHOTOMETRIE
Une solution éclairée en lumière blanche paraît colorée si elle absorbe une partie des radiations de la
lumière blanche.
La couleur de la solution est alors celle des radiations transmises c'est-à-dire la couleur complémentaire
de la couleur absorbée (voir cercle chromatique doc.9 p84).
bleu
magenta
cyan
cercle chromatique
rouge
vert
jaune
Le spectre de la lumière colorée présente des bandes sombres d'absorption
qui se dépendent de la nature de la solution.
2. ABSORBANCE
a. Définition
Pour chaque radiation de longueur d'onde λ, la proportion de lumière
absorbée par la solution est mesurée par son absorbance A(λ).
A est une grandeur positive sans unité
A est la somme des absorbances dues à
la cuve, au solvant, et aux substances dissoutes.
b. Loi de Beer-Lambert
A(λ) = ε λ .ℓ.c
ε (λ) appelé coefficient d’extinction molaire dépend de la nature de l’espèce dissoute et de la longueur
d’onde de la radiation utilisée. Il dépend également du solvant et de la température ; unité : mol – 1.L.cm – 1
c. Validité
Loi applicable en lumière monochromatique, pour des concentrations pas trop élevées de solution
homogènes et ne réagissant pas à la lumière.
d. Conséquence
L'absorbance est proportionnelle à la concentration :
A(λ) = k.c
(où k = ε λ .ℓ )
3. SPECTROPHOTOMETRE
Appareil de mesure de l'absorbance permettant de doser une solution colorée.
C'est une méthode de dosage non destructive.
http://www.ostralo.net/3_animations/swf/spectro.swf
•
a. Mode opératoire
recherche d'un maximum d'absorption permettant d'obtenir un maximum de précision sur les mesures.
Amax
λmax
•
courbe d'étalonnage : constitution d'une échelle de teinte
A
Remarque : pour être certain de ne mesurer que l'absorbance due à la
solution, on effectue un réglage du zéro avec une cuve de référence
contenant tout sauf l'espèce étudiée. Cette solution est appelée un blanc.
c
b. Mesure
La courbe d'étalonnage permet de connaître la concentration de la solution à titrer qui est placée dans la
cuve :
A
AS
cS
c