Physique – Chimie DS n°4 - corrigé Classe : 1S

Exercice 1 : Dosage de la caféine d'après baccalauréat, Nouvelle Calédonie, 2003 1. Les longueurs d’onde 220 nm et 320 nm étant inférieures à 400 nm, elles appartiennent au domaine des ultraviolets (UV). 2. Pour réaliser les mesures d'absorbance les plus précises, il faut régler le spectrophotomètre sur la longueur d’onde correspondant au maximum d’absorbance soit ici à λmax = 271 nm. 3. a) Le graphe A = f(t) est une droite passant par l’origine, donc l’absorbance est proportionnelle à la concentration t en caféine. Le café le « plus excitant » est celui dont l’absorbance mesurée est la plus grande. Comme A2 > A1, la boisson 2 a la plus grande concentration en caféine. b) Pour A2 = 0,53, la concentration massique en caféine est 17 mg.L−1. c) La concentration molaire de caféine est égale à 8,8.10-5 mol.L-1.

4. Loi de Beer-Lambert : avec Aλ : absorbance de la solution (sans unité) ; ℓ : épaisseur de solution traversée (en cm) ; c : concentration molaire de la solution (en mol.L-1) ; ελ : coefficient d'absorption molaire (en L.mol-1.cm-1) 5. D'après la loi de Beer-Lambert, . Le coefficient d'absorption molaire de la caféine pour λ = 271 nm est de 6,0.103 L.mol-1.cm-1.

Exercice 2 : Analyse de graphes 1. Équation de réaction : Aℓ3+(aq) + 3 HO- (aq) → Aℓ(OH)3 (s) 2. l’avancement d’une réaction chimique est égal à la quantité de matière apparue d’un produit quand le coefficient stœchiométrique est égal à 1. C’est aussi la quantité de matière de réactif consommé quand le coefficient stœchiométrique est égal à 1. 3. Déduire de ce graphe : a) Il suffit de lire les quantités de matière à l'abscisse x = 0 mol, soit l'ordonnée à l'origine pour chacune des droites. À l'état initial, on a 6 moles d'hydroxyde de sodium et 1,5 moles d'ions aluminium. b) L'avancement maximal correspond à la plus petite