II. Vérification de la loi de Beer-Lambert
• La loi de Beer-Lambert indique que l’absorbance A d’une solution est proportionnelle à la
concentration C de l'espèce chimique absorbant la lumière d'une longueur d’onde donnée et pour des
cuves identiques. Pour vérifier cette loi, on va mesurer l’absorbance de différentes solutions aqueuses
de diiode de concentrations apportées C connues.
a) Préparation de solutions de diiode:
• Le diiode est peu soluble dans l'eau, il se dissout mieux dans une solution aqueuse d'iodure de
potassium qui sert donc de solvant de I
2
.
• On dispose d’une solution mère de diiode de concentration apportée C
0
= 1,0.10
−2
mol.L
-1
et l’on désire
préparer 5 solutions filles, de volume V
f
= 50,0 mL.
↸
↸↸
↸ 1) Exprimer V
0
en fonction de C
0
, V
f
et C. Justifier.
↸
↸↸
↸ 2) Compléter le tableau:
V
0
(en mL)
C (en mol.L
1
) 5,0.10
–4
1,0.10
–3
1,4.10
–3
1,6.10
–3
2,0.10
–3
Préparer les solutions à l'aide d'une burette et de fioles jaugées.
b) Mesures d'absorbance:
- Allumer l'interface ORPHY, relier le module PHOTOCOLOR à l'interface (prise B ou C),
- Relier le voltmètre aux bornes de sortie du module PHOTOCOLOR,
- Lancer Regressi, Fichier>Nouveau>Clavier, puis indiquer les variables expérimentales qui sont :
C concentration apportée en diiode et U tension mesurée aux bornes du spectrophotomètre.
- Enregistrement du "blanc": placer une cuve remplie au 2/3 d’eau distillée, fermer le volet d'occultation.
Patienter 30 secondes puis noter la valeur de U notée U
0
qui correspond à C = 0.
- Remplir aux 2/3 les cuves avec les différentes solutions filles de diiode.
- Placer successivement chaque cuve dans l'appareil, fermer le volet d'occultation, attendre quelques
instants la stabilisation de la mesure courante, puis reporter les valeurs de U et de C dans Regressi.
- Rincer les cuves, verser les solutions filles de diiode dans le bidon de recyclage à la paillasse centrale.
c) Exploitation des mesures:
Afficher la courbe U = f(C).
Créer une nouvelle grandeur A = log
U
0
. (en remplaçant U
0
par sa valeur numérique)
Afficher la courbe A = g(C). Modéliser en entrant manuellement le modèle mathématique.
Noter les résultats de la modélisation : - modèle mathématique choisi
- valeur de la constante k de proportionnalité
- la valeur de l’écart expérience-modèle.
(L'écart doit être le plus faible possible et le coefficient de corrélation doit être proche de 1)
Imprimer le graphe, le tableau de valeurs et la modélisation
Cette valeur de k est nécessaire au bon déroulement du suivi cinétique qui va suivre.