10. Les solutions colorées

 

 

           Lorsqu’une espèce chimique en solution est colorée, il est possible d’évaluer sa concentration en considérant sa teinte.

           Nous allons voir qu’il est possible de mettre en place une démarche utilisant un spectrophotomètre, afin d’obtenir une mesure très précise de cette concentration.

           Du coup, il sera même possible de suivre l’évolution d’une quantité de matière au cours d’une réaction chimique.

 

 

A– L’absorbance d’une solution

 

1. Spectre transmis par une solution

           Dans le TP n°13, nous avions observé le spectre de la lumière transmise par les solutions colorées des cartouches d’imprimantes, éclairées en lumière blanche.

           Pour cela, la solution était éclairée par une source de lumière blanche (donc un spectre polychromatique) traversant une fente. Puis la lumière transmise par la solution colorée est dispersée par un prisme ou un réseau avant de venir frapper un écran ou un système de capteurs. De plus, afin d’obtenir un spectre plus net, on utilisant un système de fente et lentilles.

Montage :

Spectre transmis par une solution de permanganate de potassium :

 

Zone de Texte: Une solution colorée absorbe une partie des radiations de la lumière blanche qu'elle reçoit. La couleur de la solution qui résulte de la superposition des radiations lumineuses transmises, est complémentaire de celle des radiations absorbées.

 

 

2. Notion d’absorbance

           Cet appareil permet de mesurer l'absorbance. Il comporte :

· Une source de lumière blanche

· un monochromateur composé d'un réseau et d'une fente qui sélectionne un intervalle très étroit de longueurs d'onde autour d'une valeur λ

· une petite cuve qui contient la solution à étudier

· un détecteur qui mesure l'intensité lumineuse après la traversée de la cuve

 

           Le détecteur du spectrophotomètre est relié à un circuit électronique qui détermine l'intensité lumineuse transmise I et l'intensité lumineuse incidente I0. L’appareil peut ainsi donner une valeur de l’absorbance A(λ) (qui est liée au rapport I0/I)

           La mesure étant faite sur toute une gamme de longueurs d’onde, on obtient le spectre d’absorption de la solution colorée.

 

Animation spectre Transmis & Absorbé pour le permanganate de potassium