PARTIE OBSERVER Ch5 INTRODUCTION A LA CHIMIE DES COULEURS

Activité Expérimentale SPECTROPHOTOMÉTRIE

Détermination de la concentration d’une solution de DAKIN

Historique...

La liqueur de Dakin (ou eau de Dakin) est un liquide antiseptique utilisé pour le lavage des plaies et des

muqueuses, de couleur rose et à l'odeur d'eau de Javel.

C’est au cours de la première guerre mondiale que le chimiste américain Henry Dakin a mis au

point avec le chirurgien français Alexis Carrel cet antiseptique pour les plaies ouvertes ou infectées,

dans le cadre des travaux de ce dernier sur le traitement des plaies de guerre. Il est à base

d'hypochlorite de sodium (eau de Javel diluée) additionnée de permanganate de potassium pour le stabi-

liser vis-à-vis de la lumière. C’est le permanganate de potassium qui donne à l’eau de Dakin sa colora-

tion rosée. La solution doit être conservée à l'abri de la lumière pour ralentir sa décomposition, qui est

rapide (quelques jours).

L’objectif de cette séance de TP est de vérifier l’indication de l’étiquette concernant la composition de l’eau de Dakin en per-

manganate de potassium. On peut évaluer la concentration d’une espèce chimique colorée dans une solution grâce à la couleur de

cette solution. A partir d’une solution S0 appelée solution mère, on prépare des solutions diluées de concentration différentes. On réa-

lise une « échelle de teinte » qui permettra de donner un encadrement de la concentration de l’eau de Dakin par comparaison de la

couleur. Afin d’affiner le résultat, on utilisera ensuite le spectrophotomètre

I / REALISATION D’UNE ECHELLE DE TEINTE PAR DILUTION

A partir d’une solution mère de concentration Cmère = 2,0x10-3 mol.L-1, on veut obtenir un volume V = 100 mL de solution de

permanganate de potassium dont les concentrations sont les suivantes : (chaque élève du binôme réalisera au moins une dilution éva-

luée par son camarade à l’aide de la feuille de notation)

On rappelle les relations (à retenir) pour une dilution :

a. Compléter le tableau suivant (vous ferez apparaître au moins deux calculs en faisant apparaître les expressions littérales) :

b. Donner le protocole assortis de schémas pour effectuer une dilution et le réaliser. Les volumes sont à prélever à la pipette

graduée.

Après chaque dilution, prélever 10 mL et les verser dans

un tube à essais. Numéroter chaque tube et les disposer selon

une coloration graduelle : on a réalisé une échelle de teintes.

c. On dispose d’un tube à essais rempli de 10 mL d’eau

de Dakin. Comparer sa coloration avec l’échelle des teintes.

Déterminer un encadrement de la concentration molaire en per-

manganate de potassium dans l’eau de Dakin.

d. A l’aide des informations fournies par l’étiquette du flacon et des données, calculer la concentration molaire en permanga-

nate de potassium de l’eau de dakin et la comparer à votre encadrement

n° solution A B C D E F

concentration C

(10-5 mol.L-1)

2,0 5,0 10,0 20, 30,0 50,0

Volume de solution

mère à prélever

Facteur de dilution

Cmère x Vmère = Cfille x Vfille

facteur de dilution = Cmère/Cfille = Vfille/Vmère

SOLUTE DE DAKIN STABILISE COOPER COMPOSITION Principes actifs Hypochlorite de sodium ……0,500 g de chlore actif pour 100 mL Principes non actifs Permanganate de Potassium ………….…...0,0010g pour 100 mL Dihydrogénophosphate de sodium dihydraté ……… .Excipient Eau purifiée………………………………………........ Excipient MODE D’EMPLOI Posologie habituelle : en application cutanée sans dilution, soit en lavages, en bains locaux ou en irrigation, soit en compresses imbibées ou en panse-ments humides. Les flacons doivent être conservés fermés dans des endroits frais et à l’abri de la lumière. Une fois ouvert, la stabilité du soluté est réduite à deux mois.

Élément Potassium K Manganèse Mn Oxygène O

Masse molaire (g.mol-1) 39,1 54,9 16,0

Un spectrophotomètre mesure l’absorption de la lumière d’une espèce colorée. L’absorbance notée A est une grandeur sans

unité, définie pour une concentration donnée, et une longueur d’onde λ fixée.

II / DETERMINATION DE LA CONCENTRATION MOLAIRE PAR SPECTROPHOTOMETRIE

Choix de la longueur d’onde de travail

On donne le spectre d’absorption A=f(λ) d’une solution d’ions permanganate de potas-

sium.

On conseille de régler la longueur d’onde du spectrophotomètre à λmax = 540 nm. Justi-

fier ce choix.

Faire « le blanc » :

Pour s’affranchir de tout problème parasite (réflexion sur les parois, absorption due au

solvant ) on règle l’appareil sur le maximum de transmission à l’aide d’une solution conte-

nant de l’eau distillée dans une cuve similaire à celle de l’échantillon. Cette étape s’appelle

« faire un blanc » et est analogue à la tare d’une balance.

Mesures : Faire trois mesures d’absorbance pour des concentrations différentes en

refaisant le blanc après chaque mesure.

Compléter vos valeurs à l’aide des mesures d’un binôme voisin.

Courbe d’étalonnage : Tracer A = f (C) sur papier ou sur ordinateur.

Que nous indique la forme de la courbe obtenue ?

Donner la valeur de la constante k

Eau de Dakin Faire une mesure d’absorbance pour l’eau de Dakin. En déduire sa concentration à l’aide de la courbe.

Un pas vers le cours....

La loi de Beer-Lambert : L’absorbance A d’une espèce chimique colorée en solution diluée est proportionnelle à la concentration

molaire C de cette espèce et à l’épaisseur l de la solution traversée :

La loi permet donc de doser une espèce chimique colorée dans une solution, c'est-à-dire de déterminer sa concentration.

A= ε. l. C

Compétences évaluées Auto Éval

Calculer

Utiliser la verrerie

A : Acquis EA : En cours d’acquisition NA : Non acquis