Deux espèces X et Y sont présentes dans une même solution

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · chimie (première), chapitre 2 — Dosages spectrophotométriques · La loi de Beer-Lambert

Énoncé

Deux espèces X et Y sont présentes dans une même solution. Dans une cuve de $1, 0$ cm, leurs coefficients valent :

	$λ = 510$ nm	$λ = 610$ nm
X	$4, 0 \times 1 0^{3}$	$0$
Y	$1, 0 \times 1 0^{3}$	$2, 0 \times 1 0^{3}$

(en $L / mol / cm$ ). Le mélange donne $A_{510} = 0, 90$ et $A_{610} = 0, 30$ . Déterminer les deux concentrations.

Corrigé

Stratégie : commencer par la longueur d'onde où une seule espèce absorbe.

À $610$ nm, X n'absorbe pas : toute l'absorbance vient de Y,

$C_{Y} = \frac{A _{610}}{ε _{Y} ℓ} = \frac{0 , 30}{2 , 0 \times 1 0 ^{3} \times 1 , 0} = 1, 5 \times 1 0^{- 4} mol / L .$

À $510$ nm, les deux absorbent et les absorbances s'ajoutent :

$A_{510} = ε_{X} ℓ C_{X} + ε_{Y} ℓ C_{Y} = 4, 0 \times 1 0^{3} C_{X} + 1, 0 \times 1 0^{3} \times 1, 5 \times 1 0^{- 4},$

$0, 90 = 4, 0 \times 1 0^{3} C_{X} + 0, 15 ⟹ C_{X} = \frac{0 , 75}{4 , 0 \times 1 0 ^{3}} = 1, 9 \times 1 0^{- 4} mol / L .$

Contrôle : $4, 0 \times 1 0^{3} \times 1, 875 \times 1 0^{- 4} + 0, 15 = 0, 75 + 0, 15 = 0, 90$ $✓$ .

Piège : doser X directement à $510$ nm, où son absorption est maximale, en oubliant la contribution de Y : on trouverait $C_{X} = 0, 90/4, 0 \times 1 0^{3} = 2, 3 \times 1 0^{- 4}$ , soit $20 %$ de trop. La longueur d'onde la plus sensible n'est pas toujours la plus sélective.

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