analyse d`un colorant par spectroscopie visible

ANALYSE D'UN COLORANT PAR
►TP
SAP
REA
3
ANA VAL
1
1
COM FPI
6
SPECTROSCOPIE VISIBLE
1
La marque HARIBO® commercialise des bonbons
gélifiés sous l'appellation "Les Schtroumpfs".
Faites vérifier le protocole avant de le mettre en oeuvre
Chaque bonbon est fait d'un corps coloré avec un
colorant bleu ainsi que d'une tête dont la couleur [2] Mettez votre protocole en pratique et commentez vos choix à posteriori en
varie. Le but de ce TP est :
apportant des éléments qui permettraient d'améliorer votre protocole.
- d'identifier le colorant bleu utilisé pour réaliser [3] Indiquez en justifiant quel est le colorant présent dans le bonbon.
le corps
- déterminer la quantité de colorant utilisée pour
colorer un bonbon
- déterminer la quantité maximale de bonbons que l'on peut consommer sans risque
pour la santé
1. Identification du colorant
➢ Objectifs :
● Mettre en oeuvre un protocole afin d'identifier une espèce colorée (REA)
● Savoir discuter de la validité d'un protocole (VAL)
Matériel à disposition
- un bonbon "Schtroumpf"
- un agitateur magnétique chauffant
- une pipette jaugée de 20,0 mL
- un barreau aimanté
- un papier-filtre
- des cuves à spectrophotométrie
- 6 tubes à essai sur portoir
- un spectrophotomètre
- un couteau
- un bécher de 50 mL
- un erlenmeyer
- un entonnoir en verre
- une burette graduée
2. Détermination de la quantité de colorant dans un bonbon
➢ Objectifs :
● Savoir effectuer une dilution (REA)
● Savoir exploiter des résultats expérimentaux (ANA)
PRÉPARATION D'UNE ÉCHELLE DE TEINTES
Vous allez procéder à un dosage par étalonnage de la quantité de colorant bleu dans
le bonbon. Pour ceci, on vous demande de préparer une échelle de teintes, c'est à
dire plusieurs échantillons de concentrations différentes de 10 mL du colorant bleu
dans des tubes à essais distincts.
Les concentrations des 6 solutions à préparer devront couvrir l'intervalle allant de 10 -6
à 10-5 mol.L-1. Vous disposez pour cela d'une solution mère S 0 du colorant de
concentration c0 = 1,00 x 10-5 mol.L-1 .
[4] Élaborez un protocole à partir du matériel à votre disposition afin de préparer
l'échelle de teintes.
Dans un premier temps il va falloir "décapiter" le Schtroumpf afin de ne conserver
Faites vérifier le protocole avant de le mettre en oeuvre
que la partie colorée en bleu.
Les documents qui suivent vous présentent les spectres d'absorption de quelques [5] Procédez à la préparation de l'échelle de teintes.
colorants bleus.
DOSAGE DU COLORANT
Spectre d'absorption
du sulfate de cuivre
Il vous reste désormais à retrouver la concentration de la solution obtenue après
traitement du bonbon (solution S) en utilisant la loi de Beer-Lambert qui traduit la
relation de proportionnalité entre la concentration c d'un colorant et son absorbance
A:
A= k×c
A est l'absorbance de la solution (sans unité)
c est la concentration de la solution (en mol.L-1)
k est le coefficient de proportionnalité
Spectre d'absorption
du bleu patenté
[6] Mesurez les absorbances des 7 solutions dont vous disposez et déduisez-en de
manière graphique (avec un tracé qu'il faudra joindre à votre rapport) la
concentration de la solution S. Des spectrophotomètres sont à votre disposition au
fond de la salle pour procéder à ces mesures.
[7] Retrouvez la quantité de matière n de colorant bleu présent dans un bonbon.
[8] En quelle unité s'exprime k ? Justifiez.
3. Dose journalière admissible
➢ Objectifs :
● Savoir présenter des calculs (COM)
● Savoir déterminer une quantité maximale admissible (REA)
Spectre d'absorption
du bleu de méthylène
[9] Utilisez le tableau suivant afin de déterminer l'expression littérale du nombre
maximal N de bonbons qu'un enfant de masse me est autorisé à consommer par jour
sans que cela ait un impact sur sa santé.
[10] Déterminez N pour un enfant de masse 35 kg. Commentez le résultat obtenu.
Colorant
Masse molaire en g.mol-1
DJA en mg.j-1.kg-1
Sulfate de cuivre
160
0,35
Bleu patenté
583
2,5
Bleu de méthylène
320
20
[1] Élaborez un protocole permettant, à partir du matériel à votre disposition, de
préparer une solution aqueuse S de volume V = 20,0 mL contenant l'ensemble des
espèces chimiques formant le corps d'un Schtroumpf. Justifiez chaque opération.
LYCÉE FREPPEL - PHYSIQUE-CHIMIE // ENSEIGNEMENT SPÉCIFIQUE