Oui
Dosage par étalonnage
Spectroscopie
Sujet Bac Corrigé - Spectrophotométrie - Bac S Inde (Pondichéry) 2012 (ancien programme) - Ex 2 - Corrigé (Physique-chimie)
1 juin 2012
Bac S (ancien programme)
🔬 La teinture d'iode contient-elle vraiment la quantité de diiode annoncée sur l'étiquette ? Cet exercice de 5,5 points du Bac S Inde (Pondichéry) 2012 part de la lumière blanche pour aboutir à un dosage complet.
- Revoir le spectre visible, les UV, les IR et la lumière monochromatique
- Expliquer la dispersion par un prisme et tracer les rayons bleu et rouge
- Encadrer une concentration avec une échelle de teintes
- Exploiter une courbe d'étalonnage et la loi de Beer-Lambert, puis calculer un écart relatif
Sujet officiel et corrigé détaillé en PDF, gratuits.
✅ Correction
🫣
Correction Masquée
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De la lumière blanche au dosage de la teinture d'iode
Le deuxième exercice du Bac S Inde (Pondichéry) 2012, noté sur 5,5 points, mêle optique et chimie. Une première partie, très proche du cours, porte sur la lumière : spectre visible, rayonnements invisibles, indice de réfraction et dispersion par un prisme. La seconde partie applique ces notions au dosage du diiode contenu dans une teinture d'iode, d'abord avec une échelle de teintes, puis avec un spectrophotomètre.
Partie 1 : la lumière et le prisme
Les questions 1.1 à 1.3 sont des questions de cours. Le spectre visible s'étend environ de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge) ; les bornes 380 nm et 780 nm sont aussi acceptées. Les ultraviolets ont une longueur d'onde inférieure à 400 nm, les infrarouges une longueur d'onde supérieure à 800 nm. Pour la lumière monochromatique, « une seule couleur » ne suffit pas : il faut parler d'une seule radiation, de longueur d'onde unique.
En 1.4, on définit l'indice de réfraction n = c / v, sans unité et supérieur ou égal à 1, puis on précise qu'il dépend de la fréquence de la radiation, donc de sa longueur d'onde dans le vide. La question 1.4.3 attend le mot dispersion : répondre « réfraction » seul ne suffit pas, car c'est la dépendance de n envers la longueur d'onde qui sépare les couleurs. Le tracé de 1.4.4 doit montrer le bleu plus dévié que le rouge, à l'entrée comme à la sortie, les deux rayons étant rabattus vers la base du prisme.
Partie 2 : doser le diiode
La question 2.1.1 décrit l'échelle de teintes : des tubes identiques, remplis sur la même hauteur et rangés par concentration croissante, auxquels on compare la solution S. La question 2.1.2 en donne la raison : la teinte dépend aussi de l'épaisseur de solution traversée.
Avec le spectrophotomètre, on choisit la longueur d'onde du maximum d'absorption, environ 470 nm, là où la mesure est la plus sensible. En 2.2.2, la courbe d'étalonnage est une droite passant par l'origine : c'est cette précision qui valide la loi de Beer-Lambert A = k × C. La lecture graphique pour AS = 0,78 donne environ 870 µmol/L, qu'il faut multiplier par le facteur de dilution 200 : la teinture contient 0,174 mol/L de diiode.
La partie 2.3 calcule la valeur attendue. Avec 5,0 % en masse et une masse volumique de 9,0 × 102 g/L, on retrouve 45 g/L, puis 0,18 mol/L en divisant par la masse molaire de I2, soit 254 g/mol. L'écart relatif, de l'ordre de 2 %, confirme l'indication de l'étiquette.
Les pièges à éviter
Trois erreurs reviennent souvent : oublier de multiplier par le facteur de dilution, diviser par 127 au lieu de 254 g/mol, et confondre la masse volumique de toute la teinture avec la concentration massique du seul diiode. Sur le prisme, ne fais pas sortir les rayons sans les dévier à la deuxième face.
Conseils pour réussir
Soigne le vocabulaire des questions de cours, car les points se jouent sur un mot précis. Sur la courbe, trace les traits de lecture et indique la valeur lue. Garde trois chiffres significatifs dans les valeurs intermédiaires, puis conclus toujours un écart relatif par une phrase sur la validité du résultat.