Title: dans le test : Beer-Lambert - problème étalonnage
Course: 1S - physique-chimie - accompagnement copie 1

Ces questions partagent le même jeux de valeurs.

Q: Cette question calculée ne sera pas utilisée. Elle sert simplement à créer toutes les variables du problème au même endroit.

Les jeux de valeurs sont systématiquement partagés pour toute les questions dans cette catégorie.

- {n_solution} : numéro de la solution
- {molaire} : masse molaire du soluté (g/mol)
- {c0} concentration de la solution mère - mol/L
- {V_fiole} : volume de la fiole utilisée pour les dilutions - mL
- {A1}, {A2}, {A3}, {A4}, {A5} : absorbances des solutions filles
- {k_correl} : coefficient de la loi de Beer-Lambert calculée selon les moindres carrés
- {k_moy} : valeur fausse de Beer-Lambert calculée selon la moyenne(A1/c1; A2/c2; ...) prévoir des intervalles de tolérances pour que les deux valeurs ne se chevauchent pas
- {facteur_dilution} facteur de dilution de la solution inconnue
- {A} absorbance de la solution diluée
- {lambda_max} lambda max pour les 7 espèces colorées.

Les variables suivantes sont des valeurs arrondies des résultats des calculs.

Ces valeurs permettent aux étudiants de poursuivre la résolution du problème même si les premières réponses sont fausses.

- {c1}, {c2}, {c3}, {c4}, {c5} : concentration des différentes solutions filles pour des pipettes de 20, 15, 10, 5, 2 mL dans cet ordre - mol/L
- {c_diluee} concentration de la solution diluée
A: {n_solution} (formula; values not in the backup's text)

Q: Situation

Vous devez retrouver la concentration inconnue de la solution numéro {n_solution} (voir la solution dans la liste ci-dessous)

Liste des solutions :

1. Nitrate de cobalt Co(NO_3)_2
2. Chlorure de cobalt CoCl_2
3. Dichromate de potassium K_2Cr_2O_7
4. Chromate de potassium K_2CrO_4
5. Chlorure de Nickel NiCl_2
6. Sulfate de cuivre CuSO_4
7. Permanganate de potassium KMnO_4

Dissolution : préparation de solutions filles

Vous disposez d'une solution mère de concentration c_0 = {c0} mol/L

Vous disposez d'une fiole jaugée de {V_fiole} mL

Vous disposez de pipettes jaugées 2, 5, 10, 15, 20 mL

Questions :

Calculer la concentration c_1 de la solution fille réalisée avec la pipette de 20 mL.
A: {c0}*20/{V_fiole} (formula; values not in the backup's text)

Q: Calculer la concentration c_2 de la solution fille réalisée avec la pipette de 15 mL
A: {c0}*15/{V_fiole}

Q: Calculer la concentration c_3 de la solution fille réalisée avec la pipette de 10 mL
A: {c0}*10/{V_fiole}

Q: Calculer la concentration c_4 de la solution fille réalisée avec la pipette de 5 mL
A: {c0}*5/{V_fiole}

Q: Calculer la concentration c_5 de la solution fille réalisée avec la pipette de 2 mL
A: {c0}*2/{V_fiole}
Partly right: {c0}*2/{V_fiole} (50%)
Feedback ("{c0}*2/{V_fiole}"): Manque de précision.

Q: Vous devez retrouver la concentration inconnue de la solution numéro {n_solution} (voir la solution dans la liste ci-dessous)

Liste des solutions :

1. Nitrate de cobalt Co(NO_3)_2
2. Chlorure de cobalt CoCl_2
3. Dichromate de potassium K_2Cr_2O_7
4. Chromate de potassium K_2CrO_4
5. Chlorure de Nickel NiCl_2
6. Sulfate de cuivre CuSO_4
7. Permanganate de potassium KMnO_4

[Image: spectres d'absorption de 7 espèces chimiques colorées]

Questions :

A quelle longueur d'onde allez-vous régler le spectrophotomètre ?
A: {lambda_max} (formula; values not in the backup's text)

Q: Loi de Beer-Lambert

La loi de Beer-Lambert s'applique à des solutions colorées. Elle met en relation l'absorbance A de lumière par la solution et sa concentration c. Plus la solution est concentrée, plus l'absorbance sera grande.

La relation s'écrit A = k . c

Le tableau ci-dessous donne les résultats pour une solution donnée.

Solution | S1 | S2 | S3 | S4 | S5
Concentration (mol/L) | {c1} | {c2} | {c3} | {c4} | {c5}
Absorbance A | {A1} | {A2} | {A3} | {A4} | {A5}

Par la méthode informatique de votre choix, calculer le coefficient k de la loi de Beer-Lambert.

Consignes

- Répondre avec 3 chiffres significatifs.
- Ne pas oublier l'unité
- Vous devrez également déposer une preuve du travail (copies d'écrans avec votre nom visible sur l'écran) dans le devoir associé à cette activité.
A: {k_correl} (formula; values not in the backup's text)
Partly right: {k_correl} (50%)
Feedback ("{k_correl}"): Semble juste mais manque de précision.
Feedback ("{k_moy}"): Il semblerai que vous ayez fait une moyenne. En tout cas vous n'avez pas appliqué une régression linéaire.
Feedback ("1/{k_correl}"): Il semblerait que vous ayez calculé le coefficient inverse, soit 1/k au lieu de k.
Feedback: Si votre réponse est proche de la réponse attendue vous pouvez avoir commis les erreurs suivantes : - Vous avez utilisé un unique point expérimental pour calculer k. Vous ne tenez donc pas compte des autres points expérimentaux. - Vous avez fait une moyenne de tous les k, calculés pour chaque point expérimental. Cette méthode ne donne pas la valeur optimale de k. Si vous avez calculé k selon l'une de ces deux méthodes et que votre résultat a été compté juste c'est que vous avez eu de la chance.

Q: Loi de Beer-Lambert : exploitation

Le coefficient de Beer-Lambert a pour valeur k={k_correl} L/mol.

La solution de concentration inconnue étant trop colorée (trop concentrée) on la dilue d'un facteur {facteur_dilution}.

On mesure une absorbance de valeur {A} de cette solution diluée.

En déduire la concentration de la solution diluée
A: {c_diluee} (formula; values not in the backup's text)
Feedback ("{A}*{k_correl}"): Aie ! A=k*c donc c=A/k et non A*k !
Feedback ("{k_correl}/{A}"): Aie ! A=k*c donc c=A/k et non k/A !
Feedback: Il suffisait de faire le rapport A/k. Bien qu'un facteur de dilution soit donné dans cette question, il n'intervenait pas dans ce calcul de la concentration de la solution diluée. Par contre il était nécessaire pour en déduire la concentration de la solution non diluée. Si vous n'avez pas bien répondu à cette question, plusieurs raisons sont possibles : 1. Vous ne maîtrisez pas encore la formule A=k*c (et donc des formules de la même forme telles que v=d/t et cm=m/V). 2. Si vous avez introduit le facteur de dilution dans votre calcul : 1. Vous n'avez pas bien compris le problème. 2. Vous n'analysez pas correctement l'énoncé. 3. Vous lisez mal l'énoncé. Ces raisons peuvent être cumulatives.

Q: En déduire la concentration de la solution non diluée.
A: {c_diluee}*{facteur_dilution}
Partly right: {c_diluee}*{facteur_dilution} (50%)
Feedback ("{c_diluee}*{facteur_dilution}"): Manque de précision
Feedback: c_initial = c_dilué x facteur de dilution

En cliquant sur le bouton suivant vous ne pourrez plus revenir sur cette page. Relisez vos réponses avant de passer à la suite.

Etalonnage colorimétrique - loi de Beer-Lambert

Consignes

- Donner les réponses avec 3 chiffres significatifs (sauf si précisé dans la question)
- Ne pas oublier les unités
- Si vous utilisez des multiples ou sous-multiples, vous ne pouvez utiliser que les sous-multiples milli -m- et micro -μ-
- Pour le sous-multiple micro, il faut utiliser la lettre u à la place de la lettre grecque μ
- Exemple pour écrire une unité : mol/L ou mol.L-1
- rappel : pour les puissances de 10 il faut utiliser la lettre e ou E.

Avertissement

Pour vous permettre de poursuivre la résolution du problème, certaines questions contiennent les réponses des questions précédents. C'est pourquoi ce test est en mode séquentiel. C'est-à-dire que vous ne pouvez jamais revenir en arrière.

Q: Calculer la masse molaire de l'espèce chimique numéro {n_solution} (voir liste ci-dessous)

1. Nitrate de cobalt Co(NO_3)_2
2. Chlorure de cobalt CoCl_2
3. Dichromate de potassium K_2Cr_2O_7
4. Chromate de potassium K_2CrO_4
5. Chlorure de Nickel NiCl_2
6. Sulfate de cuivre CuSO_4
7. Permanganate de potassium KMnO_4

 Donner la réponse avec une décimale.
A: {molaire} (formula; values not in the backup's text)

Q: Pour rappel la concentration molaire de la solution vaut {={c_diluee}*{facteur_dilution}} mol/L

Calculer la concentration massique de la solution.
A: {c_diluee}*{facteur_dilution}*{molaire} (formula; values not in the backup's text)
Partly right: {c_diluee}*{facteur_dilution}*{molaire} (50%)
Feedback ("{c_diluee}*{facteur_dilution}*{molaire}"): Manque de précision.

Q: Calcul de la concentration massique

Donner la relation entre la concentration massique et la concentration molaire.

Règles

- Utiliser t pour la concentration massique
- Utiliser c pour la concentration molaire
- Utiliser M pour la masse molaire
- Utiliser les opérateurs = * / + - selon les besoins
- Ne mettre aucun espace dans la formule
A: t=M\*c / t=c\*M / c=t/M
Partly right: M=t/c (50%)
Feedback ("M=t/c"): Cette formule est juste mais elle n'est jamais utilisée sous cette forme. En effet la masse molaire M ne se calcule pas à partir de cette formule mais à partir des données du tableau périodique.
Feedback ("t=m\*c"): m représente la masse, alors que M représente la masse molaire.
Feedback ("c=t/m"): m représente la masse alors que M représente la masse molaire.
Feedback ("t=c\*m"): m représente la masse alors que M représente la masse molaire.
Feedback: Pour rappel : 1. La casse (majuscule minuscule) dans une formule scientifique doit être respectée. 2. Pour vérifier si vos grandeurs sont bien associées, vous pouvez vérifier si les unités sont homogènes.

Calcul de la teneur massique

Remarque : la teneur massique porte aussi le nom de concentration massique.