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Dosage du cuivre dans un laiton (durée : 2 heures) Nom :
Objectifs :
Réaliser et exploiter une courbe d’étalonnage pour faire un dosage ;
Exploiter un titrage.
Les laitons, connus depuis plusieurs siècles avant J.C. ("Age du bronze"), sont tous des alliages cuivre-zinc. Industriellement,
on n’utilise que ceux renfermant moins de 45% de zinc. On leur donne le nom de "cuivre jaune", et on indique leur
composition par le "titre" (masse en g de cuivre pour 100 g d'échantillon).Nous disposons d'un fil de laiton du commerce dont
on désire déterminer le titre.
Pour ce faire, on fait d’abord « passer » le métal cuivre à l’état d’ions cuivre II, par réaction d’oxydoréduction avec une
solution d’acide nitrique, puis on détermine la concentration molaire de la solution par deux méthodes différentes :
- Dosage par étalonnage ;
- Dosage par titrage indirect.
A- Préparation de la solution à doser
Sur une balance au centigramme, peser entre 0,50 g et 0,75 g de laiton. Noter la masse m exacte :
m =
- Cet échantillon est ensuite placé sous la hotte dans un erlenmeyer contenant 5 mL de
solution d’acide nitrique concentré (acide nitrique à 60 %).
Attention à la manipulation de l’acide : le port de lunettes et de gants est obligatoire
Observer la coloration que prend la solution ainsi que la couleur du gaz qui se dégage (dioxyde d’azote).
La réaction se poursuit jusqu’à disparition complète du solide (environ 5 minutes).
- Lorsque la réaction est terminée, verser la solution obtenue dans une fiole jaugée de 250 mL partiellement remplie
d’eau distillée, et compléter jusqu’au trait de jauge. On obtient une solution S.
Question :
La réaction qui a lieu est une réaction d’oxydoréduction entre le cuivre métal et les ions nitrates NO3-(aq) en milieu
acide. Ecrire l’équation de la réaction, sachant que les couples mis en jeu sont : (Cu2+(aq) / Cu(s) ) et (NO3-(aq) / NO(g) ).
Il se forme du monoxyde d’azote NO qui s’oxyde à son tour en dioxyde d’azote.
B- Dosage par étalonnage
Les solutions aqueuses contenant des ions cuivre sont colorées. On peut donc déterminer par mesure d'absorbance leur
concentration en ion cuivre. Pour cela, on construit dans un premier temps une courbe d'étalonnage, en mesurant à une
longueur d'onde bien choisie l'absorbance de solutions étalon, de concentrations connues.
La mesure de l’absorbance de la solution S permet alors de déduire sa concentration en ions cuivre.
1) Choix de la longueur d’onde d’étude
Ci-contre le spectre d’absorption d’une solution aqueuse
de sulfate de cuivre de concentration molaire
C0 = 1,0.10-1 mol.L-1.
Questions :
D’après le spectre d’absorption, à quelle longueur d’onde doit-on travailler ? Justifier votre réponse.
Quel est l’ion responsable de l’absorption à cette longueur d’onde ?
Préciser la longueur d’onde choisie : = nm.