Avancement et solutions colorées
La quantité de matière
Réaction chimique
réactifs --> produits
les lois de conservations
équation chimique
elle est notée n
son unité est la mole
1 mol = 6,02 x 10²3 entités
αA+βB=γC+δD
Na est le nombre d'entités par mole ( Na = 6,02 x 10^23 mol )
αβγδ sont des coefficients stœchiométriques des espèces A,B,C et D
Calcul des quantités de matières
avec le nombre d'entités (N) : n= N/ Na
avec la masse molaires moléculaire ( M ) : M (molécule) = Σ M (atome)
Conservation de la masse
Conservation des éléments et de la charge électrique
avec la masse (m) d'un solide ou d'un liquide pur : n = m (g) / M (g/mol)
avec la masse volumique ( ρ ) : ρ (g/L) = m (g) / V (L) --> n = ( ρ.V ) / M (g/mol)
L'évolution d'un système chimique
avec la densité (d) : d corps = ρ corps (g/L) / ρ eau (g/L)
avec le volume molaire d'un gaz ( Vm ) : n = V (L)/ Vm (L/mol)
avec la concentration d'une solution : n = c (mol/L) . V (L)
Déterminer une concentration à partir d'une espèce colorée
spectre d'absorption
La courbe d'étalonnage
Spectrophotomètre
loi de Beer-lambert
Absorbance
Une solution est colorée si elle absorbe une partie des radiations du visible.
La couleur perçue correspond à la couleur complémentaire de la couleur absorbée et à la superposition des radiations non-absorbées.
L'absorbance (A) n'a pas d'unité et est proportionnelle à la lumière absorbée.
Si A=0, la solution est transparente, la radiation incidente n'est pas absorbée. Si A=1, 90 % de l’énergie lumineuse de la radiation incidente est absorbée.
Il permet de mesurer l'absorbance d'une solution. Il faut saisir la longueur d'onde à laquelle on souhaite faire la mesure.
Observation des radiations absorbées 
principe de fonctionnement
Il correspond au graphique en fonction de de l'absorbance en fonction de la longueur d'onde
Le spectre permet d'avoir la longueur d'onde ( λmax )pour laquelle l'absorbance est maximale.
C'est une courbe passant par l'origine. Elle tracée à partir de plusieurs mesures d'absorbance de solutions de concentration différentes en la même espèce colorante.
La courbe d'étalonnage représente l'absorbance (A) des solutions en fonction de leur concentration.
A = k (L/mol) . C ( mol/L)
k est le de coefficient de proportionnalité et le coefficient directeur de la droite d'étalonnage.
C est la concentration de la solution.
Cette loi permet de doser ( déterminer la concentration d'une espèce chimique dans la solution ) une espèce chimique colorée.
L'absorbance (A), est proportionnelle à la concentration molaire (C) de cette espèce et à l'épaisseur (l) de la solution traversée. A= ε (L.mol^-1. cm^-1) . l (cm) . C (mol/L)
On peut aussi bien utiliser des concentration massiques que des concentrations molaires dans un dosage spectrophotométrique..
concentration molaire : A=k.C / k= ε.l / A=ε.l.C
concentration massique : A= k.Cm / k= ε.l / A=ε.l.Cm
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L'avancement d'une réaction
Noté x
exprimée en moles (mol)
permet de suivre l'évolution d'une réaction chimique
Le tableau d'avancement
Les nombres placés devant x
Sont précédés d'un signe "-" pour les réactifs
Sont précédés d'un signe "+" pour les produits
Dépend de l'avancement x de la réaction
3 états
L'état initial
L'état final
L'état intermédiaire
Réactif limitant et état final
Pour connaitre l'état final du système il faut connaitre le réactif limitant
Le réactif limitant c'est c'est celui dont la disparition totale empêche la poursuite de la réaction chimique
Le ou les réactifs en excès sont donc ceux qui ne sont pas entièrement consommé lorsque la réaction chimique s’arrête
Mélange stœchiométrique
définition
Un mélange initial est dit stœchiométrique si les quantités initiales des réactifs sont dans les proportions des nombres stœchiométriques des ces réactifs
Dans l'état final, les quantités des réactifs sont nulles
Seul les produits de la réaction sont présents à l'état final
αA+βB=γC+δD
A et B sont introduit dans les proportions stœchiométrique si :
Les quantités finales des réactifs s'annulent pour la même valeur de Xmax