Nickel - Complexe Ni-EDTA

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PROJET TUTORE du semestre 1
Spectrophotométrie visible – Complexe Ni-EDTA, dosage du
cuivre

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Table des matières
I)BUT DU TP :................................................................... 3
II)PRINCIPE DU TP : ...................................................... 3
A)LA SPECTROPHOTOMÉTRIE VISIBLE ................................ 3
B)LA COMPLEXATION DES IONS PAR L’EDTA ..................... 4
III)MÉLANGE : NICKEL - COMPLEXE NI-EDTA ... 5
IV)DOSAGE COLORIMÉTRIQUE DU CUIVRE ....... 8
V) DOSAGE DU CUIVRE : ............................................. 9
VI) CONCLUSION ......................................................... 10
VII) SOURCES ............................................................... 10
Figure 1- Schéma de principe du spectrophotomètre page 3
Figure 2- Représentation de l'EDTA page 4
Figure 3- Absorbance A en fonction des solutions préparées page 7
Figure 4- La densité optique en fonction de la concentration en cuivre page 9
Tableau 1- Mesures effectuées à l'aide du spectrophotomètre à 590 nm page 5
Tableau 2-Calculs [Ni2+] et [EDTA] page 5
Tableau 3- Calculs des absorbances théoriques page 7
Tableau 4- Solutions à préparer, calculs des concentrations en Cu2+
et leurs absorbances page 8

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I)But du TP :
Nous allons tout d'abord vérifier si la loi d'addivité des absorbances ( Amesurée = A (Ni2+) + A (Ni-EDTA)
)est applicable pour cela on déterminera au préalable les coefficients d’extinction molaire du
Nickel, du complexe (Ni-EDTA) et du cuivre.
Puis, dans un second temps, mesurer la densité optique de la solution après avoir calculé la
concentration de l’alliage (B, C), et en déduire la concentration en cuivre de solution, et le
pourcentage de cuivre dans les alliages a l'aide d'une courbe d'étalonnage.
II)Principe du TP :
On prépare les solutions demandées puis on mesure leurs absorbances a l'aide du
spectrophotomètre. A partir de ces mesures, on applique la loi de Beer Lambert (A = .C.l) après
avoir calculer les concentrations. On peut ensuite les comparer les absorbances théoriques aux
absorbance éxprimentale.
Pour le dosage du cuivre, on dissous l'alliage en solution en l'attaquant avec de l’acide nitrique, puis
on dilue avec de l’eau et on neutralise avec du NH4OH jusqu’à une teinte bleue intense, puis on
ajoute de l’ammoniaque. On aura au préalable réalisé une courbe d'étalonnage avec des solution de
cuivre de concentration connues.
a)La spectrophotométrie visible
La spectrophotométrie est une méthode analytique quantitative qui consiste à mesurer l'absorbance
ou la densité optique d'une substance chimique donnée en solution. Plus cette espèce est concentrée
plus elle absorbe la lumière dans les limites de proportionnalités énoncées par la loi de Beer
Lambert.
La densité optique des solutions est déterminée par un spectrophotomètre préalablement étalonné
sur la longueur d'onde d'absorption de l'espèce chimique à étudier.
Un spectrophotomètre mesure l’absorbance d’une solution à une longueur d’onde donnée. Un
dispositif monochromateur permet de générer, à partir d’une source de lumière visible ou
ultraviolette, une lumière monochromatique, dont la longueur d’onde est choisie par l’utilisateur. La
Figure 5- Schéma de principe du spectrophotomètre

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lumière monochromatique incidente d’intensité I0 traverse alors une cuve contenant la solution
étudiée, et l’appareil mesure l’intensité I de la lumière transmise. La valeur affichée par le
spectrophotomètre est l’absorbance à la longueur d’onde étudiée. Le spectrophotomètre peut être
utilisé pour mesurer de manière instantanée une absorbance à une longueur d’onde donnée, ou pour
produire un spectre d’absorbance (spectrophotomètre à balayage). Dans ce dernier cas, le dispositif
monochromateur décrit en un temps court l’ensemble des longueurs d’onde comprises entre deux
valeurs choisies par l’opérateur.
b)La complexation des ions par l’EDTA
L'EDTA est le sigle de l'acide éthylène diamine tétra-acétique. La formule chimique de cet acide
diaminotétracarboxylique est C10H16N2O8 et sa masse molaire est 292,2426 g mol-1. Ce tétra acide
est un agent complexant puissant et forme des complexes métalliques très stables. Dans les
complexes, l'EDTA est lié aux cations métalliques sous la forme d'un de ses bases conjuguées.
En chimie, l'EDTA est utilisé pour doser par complexation les ions métalliques en solution, une
réaction de complexation est une réaction au cours de laquelle il se forme un ion complexe :
association de plusieurs édifices chimiques.
Exemple : Cu2+ (aq) + 4 NH3 (aq) [Cu (NH3)4]2+ (aq) (couleur bleue)
Protocole général des dosages colorimétriques
Pour rendre un dosage colorimétrique possible, certaines conditions doivent être remplies :
 la gamme étalon doit être réalisée dans les mêmes conditions physico-
chimiques que les essais
 la réaction doit donner une coloration proportionnelle à la concentration
 le composé à analyser doit être dans des concentrations très faibles
 la longueur d'onde du spectrophotomètre doit être celle qui permet la plus
forte absorbance possible
 la coloration doit être stable le temps de faire les mesures
Figure 6- Représentation de
l'EDTA

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III)Mélange : Nickel - Complexe Ni-EDTA
Le nitrate de nickel, qui est à la base une solution de couleur verte, devient bleu si l’on ajoute une
solution de sel disodique d’EDTA par formation d’un complexe.
Cette réaction est donnée par l’équation : Ni2+ + Y2- NiY
Solution de départ Nitrate de nickel : [Ni2+] = 0,1 M
Sel disodique d’EDTA : [EDTA] = 0,1 M
Tableau 5- Mesures effectuées à l'aide du spectrophotomètre à 590 nm
N° tube
V de Ni2+
(mL)
V d'EDTA
(mL)
Amesurée
0
0
10
0,000
1
1
9
0,082
2
2
8
0,154
3
3
7
0,232
4
4
6
0,312
5
5
5
0,367
6
6
4
0,320
7
7
3
0,257
8
8
2
0,181
9
9
1
0,113
10
10
0
0,044
Tableau 6-Calculs [Ni2+] et [EDTA]
N° tube
[Ni2+]
(mol/L)
[EDTA]
(mol/L)
[Ni-EDTA]
(mol/L)
0
0,00
0,10
0,00
1
0,00
0,08
0,01
2
0,00
0,06
0,02
3
0,00
0,04
0,03
4
0,00
0,02
0,04
5
0,00
0,00
0,05
6
0,02
0,00
0,04
7
0,04
0,00
0,03
8
0,06
0,00
0,02
9
0,08
0,00
0,01
10
0,10
0,00
0,00