Oui
Dosage par étalonnage
Spectroscopie
Sujet Bac Corrigé - Dosage de l'aluminium - Bac S Amérique du Sud 2011 (ancien programme) - Ex 2 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2011
Bac S (ancien programme)
Un exercice de 4 points pour vérifier si une eau respecte la norme en aluminium, grâce à un spectrophotomètre. 💧
- préparer une solution par dissolution, puis par dilution ;
- choisir la longueur d'onde de travail, la verrerie et le rôle du blanc ;
- tracer une droite d'étalonnage et appliquer la loi de Beer-Lambert ;
- conclure sur la potabilité de l'eau après une conversion d'unités.
Sujet officiel et corrigé détaillé en PDF, question par question, avec les pièges et les méthodes.
✅ Correction
🫣
Correction Masquée
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Dosage colorimétrique de l'aluminium : la méthode de l'échelle de teintes
Le deuxième exercice du sujet Bac S Amérique du Sud 2011, noté sur 4 points, porte sur un enjeu de santé : vérifier qu'une eau du robinet respecte la limite de 7,4 µmol/L en aluminium. La démarche est celle d'un dosage par étalonnage avec un spectrophotomètre. On prépare une solution mère, on réalise une gamme de solutions étalons, on trace une droite d'étalonnage, puis on l'exploite pour un échantillon d'eau. La durée conseillée est d'environ 52 minutes. Le corrigé détaillé reprend chaque question avec la rédaction attendue, les pièges et les méthodes.
Partie 1 : préparation de la solution S0
La question 1.1 vérifie la masse de chlorure d'aluminium hexahydraté à peser : m = c × V × M donne bien 1,97 g, à condition de convertir la concentration de mmol/L en mol/L. On utilise la masse molaire du solide hydraté, puisque c'est lui que l'on pèse. À la question 1.2, la dilution au centième se traduit par un volume de solution mère à prélever de 1,00 mL pour obtenir 100,0 mL de solution S0. La relation cmère × Vmère = cfille × Vfille et le facteur de dilution suffisent.
Partie 2 : la gamme d'étalonnage
À la question 2.1, on règle le spectrophotomètre sur la longueur d'onde du maximum d'absorption de l'espèce colorée, là où la mesure est la plus sensible. La question 2.2 est une question de verrerie : l'énoncé précise que le volume de 5 mL d'aluminon n'exige pas de précision, l'éprouvette graduée de 10 mL convient donc. La question 2.3 porte sur la solution S1, qui ne contient pas d'aluminium : elle sert de blanc pour faire le zéro d'absorbance. À la question 2.4, un calcul de dilution donne la concentration de la solution S4 : 0,98 × 10-2 mmol/L. Le piège est de partir de la solution mère au lieu de S0.
Partie 3 : dosage de l'échantillon
La question 3.1 demande de tracer l'absorbance en fonction de la concentration avec l'échelle imposée : les points sont alignés sur une droite qui passe par l'origine. On ne relie pas les points entre eux, on trace la droite moyenne. La question 3.2 en déduit la relation de proportionnalité A = k × C, c'est la loi de Beer-Lambert. À la question 3.3, on calcule le coefficient directeur avec un point de la droite choisi loin de l'origine, et non avec un point du tableau : k vaut environ 7,6 L/mmol, et il a pour unité l'inverse de celle de la concentration puisque l'absorbance n'a pas d'unité.
La question 3.4 est le cœur de l'exercice : pour une absorbance de 0,12, on trouve une concentration de 1,6 × 10-2 mmol/L, soit 16 µmol/L. La comparaison avec la norme de 7,4 µmol/L impose une conversion. Sans elle, on conclurait à tort que l'eau est potable. Cette eau dépasse la limite. Enfin, la question 3.5 rappelle qu'une droite d'étalonnage ne vaut que dans le domaine des étalons : pour une concentration dix fois plus élevée que celle de S7, il faut diluer l'échantillon, mesurer, puis multiplier par le facteur de dilution.
Conseils pour réussir
Dans un dosage par étalonnage, les points sont souvent faciles. Ils se perdent surtout sur les unités, les conversions entre mmol/L et µmol/L, le choix du point de lecture et la justification de la verrerie. Rédigez des conclusions claires qui répondent explicitement à la question posée.