Echelle de teintes

Physique Chimie 2nde Activité expérimentale 12 : Echelle de teintes et détermination d’une concentration inconnue
Objectifs : Mettre en œuvre une dilution, déterminer une concentration par échelle de teintes
Compétences : Analyser, réaliser, valider
Prérequis : dilution, concentrations massique et molaire, solution
Le colorant bleu des bonbons Schtroumpf est le bleu patenté. La coloration bleue est due à un
anion, noté ici BP−, dont la formule est très complexe. En prenant pour formule du bleu patenté
BP2Ca, la masse molaire du bleu patenté est M(BP2Ca) = 1160 g.mol−1. Sa DJA (dose maximale
admissible, en mg par kg et par jour) varie entre 2,5 et 15 mg. Comment déterminer si la dose
absorbée par l’ingestion des bonbons est nuisible ?
A- Extraction du colorant bleu présent dans les bonbons schtroumpf
Découper la partie bleue du bonbon. La placer dans un bécher en pyrex contenant environ 50 mL d’eau distillée. Chauffer 10
min environ pour dissoudre le schtroumpf. Filtrer la solution obtenue.
B- Réalisation de l’échelle de teintes
Définition :
Une échelle de teintes est constituée d’une série de solutions colorées de concentrations connues
Ex. bureau professeur : c1 = 15 × 10−6 mol.L-1 ;
c2 = 12 × 10−6 mol.L-1 ;
c3 = 10 × 10−6 mol.L-1 ;
c4 = 7,5 × 10−6 mol.L-1 ;
c6 = 5,0 × 10−6 mol.L-1 ;
c7 = 2,5 × 10−6 mol.L-1
L’élaboration d’une échelle de teinte complète étant longue, vous ne réaliserez qu’une seule solution de concentration c5 =
6,0 × 10−6 mol.L-1.
1- Déterminer le facteur de dilution entre la première solution de concentration c1 et celle que l’on veut préparer
2- Déterminer le volume de solution-mère de concentration c1 = 15 × 10−6 mol.L-1 à prélever pour fabriquer 25 mL de
solution-fille de concentration c5 = 6,0 × 10−6 mol.L-1 ?
3- Préparer cette solution et contrôler que sa couleur l’insère correctement dans l’échelle de teintes
C- Réalisation de la courbe d’étalonnage de l’absorbance
Principe de l’utilisation d’un spectrophotomètre :
Une solution colorée absorbe la lumière (I < I0). Plus la solution est concentrée, plus la lumière est
absorbée. En mesurant l’absorbance
, à l’aide d’un spectrophotomètre, on peut en déduire la
concentration c de la solution colorée. L’absorbance est reliée à la concentration c par la relation : A = k x c
Objectif :
Tracer une courbe d’étalonnage nous permettant de trouver le coefficient k dans la relation A = k x c
Protocole :
1- Faire le blanc : mettre la longueur d’onde λ = 640 nm, introduire une cuve d’eau distillée et appuyer sur la touche
bleue
0A/100
2- Rincer une cuve avec un peu de la solution la plus diluée, jeter,
3- Remplir la cuve avec la solution jusqu’au trait ou à la partie opaque, la placer dans le porte-cuve
4- Appuyer sur la touche verte, attendre l’affichage de l’absorbance. Remplir le tableau suivant.
5- Remplir le tableau
Solution n°
1
2
3
4
5
6
7
-1
−6
−6
−6
−6
−6
−6
Concentration en mol.L
15 × 10
12 × 10
10 × 10
7,5 × 10
6,0 × 10
5,0 × 10
2,5 × 10−6
Absorbance
6- Tracer la courbe et déterminer l’équation de la droite obtenue
7- Quel est l’intérêt de faire le blanc ?
D- Détermination de la dose absorbée en bleu patenté
1- Mesure de l’absorbance de la solution de bonbon :
Rincer puis remplir une cuve avec la solution fille. Mesurer comme ci-dessus la valeur : A = ……………………
2- Détermination de la valeur de c dans la solution de bonbon : par lecture graphique puis en utilisant l’équation de la
droite, déduire de l’absorbance trouvée la concentration du bleu patenté dans la solution préparée
3- Déterminer ensuite la masse de bleu patenté, en déduire le nombre de bonbons que peut ingérer sans risque un
enfant pesant 15 kg.

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