Chap 04 : La spectrophotométrie   (A.2)

I ) Intérêt :

La spectrophotométrie permet, entre autre:

➢ De ……. une espèce en solution lorsque cette espèce colore la solution,

➢ De suivre une …….. chimique lente.

II ) Les spectres lumineux et la couleur des solutions (Revoir le cours de 2nde ) :

1) Spectre d'émission continu d'une lampe à incandescence :

2) Spectre d'absorption d'une espèce en solution :

III ) Principe de la spectrophotométrie : lire p 334 et 335

Le spectrophotomètre fait passer une ………. (lumière) ………….. (une seule longueur d'onde) à travers une longueur λ (longueur de la cuve du spectrophotomètre) de solution et mesure l'…………. A (grandeur liée à la quantité de lumière absorbée par la solution).

L'………….. A dépend de la ……… de la radiation, de sa ……………… .

Soit I0 l'intensité de la lumière incidente et I l'intensité de la lumière transmise.
Le spectrophotomètre compare I et I0 à travers soit la transmittance T
T = …… ou l'absorbance A = ……...

 

Si l'énergie associée à la radiation de longueur d'onde λ1 n'est pas du tout absorbée par la solution étudiée alors  A(λ1) = ….

L'énergie est transmise à … / 100 = … = 10.

 

Si l'énergie associée à la radiation de longueur d'onde λ2 est absorbée à 99 % par la solution étudiée alors A(λ2) = ...

L'énergie est transmise à … / 100 = ….. = 10.

 

Il faut régler le zéro en plaçant le ……… dans la cuve et l'absorbance doit être ……..

 

Connaissant le spectre d'absorption d'une espèce chimique, on peut mesurer, à l'une de ces longueurs d'onde, les variations de l'intensité I d'un faisceau lumineux traversant une même épaisseur L de solution en fonction de la concentration.

 

Ceci permet d'établir expérimentalement la courbe A = f (C) reliant l'absorbance et la concentration de la substance étudiée (à L et λ constantes), en effectuant les mesures de A pour diverses concentrations. Cette courbe est une courbe ……………..

 

La courbe expérimentale d'étalonnage permet de déterminer la ……………………… d'une solution de cette substance par mesure de son absorbance et report sur la courbe A = f (C)

 

La loi de Beer-Lambert donne :

 

A = .............

avec

A : absorbance de la solution (sans unité)
 λ : longueur de la solution traversée par la lumière (en cm)
C : concentration de la solution (en mol.L-1)
ε : coefficient d'extinction molaire (en L.mol-1.cm-1)

ε dépend de la nature de la solution et de la longueur d'onde

On retiendra simplement que  : A = … x …

IV ) Titrage spectrophotométrique :

➢ On recherche le …………. d'absorption pour l'espèce chimique

 

On trace la courbe d'…………… A = f(C) à l'aide de solutions de concentrations ………...

 

 

➢ On place la cuve contenant la solution à titrer dans le spectrophotomètre et on mesure AS.
On lit alors graphiquement CS sur la courbe d'étalonnage.

 

 

V ) Suivi d'une cinétique chimique lente :

➢ On place le milieu réactionnel dans le spectrophotomètre et on relève A au cours du temps,

➢ On utilise la droite d'étalonnage A = f(C) pour déterminer la concentration au cours du temps,

➢ On déduit x = f(t) des concentrations en fonction du temps à l'aide du tableau d'avancement,

➢ On trace x = f(t).

L'ordinateur réalise tous les calculs nécessaires et donne x = f(t) à partir des mesures d'absorbance.

 

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