Chapitre 3 TP1 - Le bleu des bonbons Schtroumpfs

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1 Chapitre 3 TP1 - Le bleu des bonbons Schtroumpfs Les Schtroumpfs en bonbons, il n y a pas que Gargamel qui les apprécie Je me demande quel colorant bleu est présent dans l un de ces délicieux bonbons Schtroumpfs et quelle est sa concentration molaire volumique? Des colorants bleus il y en a plein Moi en fonction de mon humeur, j utilise : - le bleu de méthylène ; - le bleu brillant ; - le bleu patenté V ; - le bleu d une solution de sulfate de cuivre Combien de bonbons Gargamel (65 kg) devra-t-il manger avant de dépasser la D.J.A associée à la couleur de ces horribles petites créatures?

2 Partie 1 : Quel est le colorant présent dans les bonbons Schtroumpfs? 1- Préparer la solution notée S (pour Schtroumpfs) par dissolution d un bonbon en suivant les consignes du document Afin d identifier l espèce chimique à l origine de la couleur bleue des bonbons, nous allons utiliser la spectroscopie UV-visible. Au bureau, vous disposez de trois solutions : S1 : Solution de sulfate de cuivre II. C1 = 1.0 mol/l S2 : Carmin d indigo : C2 = 5, mol/l S3 : Bleu patenté V : C3 =? A déterminer a) Les solutions 1 et 2 sont trop concentrées pour être introduites dans le spectrophomètre et réaliser le spectre (l appareil sature). Proposer un protocole détaillé pour diluer par 10 la solution 1 (la solution obtenue sera 10 fois moins concentrée) et par 20 la solution 2. Appeler le professeur avant la mise en œuvre du protocole. S aider de la fiche méthode dans votre livre p 592 pour proposer les protocoles de dilution. b) Par le calcul, déterminer la concentration de la solution 3 sachant qu elle a été préparée selon le protocole suivant : On prélève 5mL d une solution de bleu patenté de concentration 4, mol.l -1 que l on introduit dans une fiole de 1,000 L. On complète la fiole avec de l eau distillée. c) Introduire les 3 solutions contenant les colorants ainsi que la solution Schtroumpf dans une cuve et réaliser le spectre UV-visible (de 400nm à 800nm). Reproduire les spectres obtenus. Relever pour chaque spectre la valeur de la longueur d onde correspondant au maximum d absorption (notée λmax) d) Identifier le colorant présent dans les bonbons. Justifier la réponse. Document 1 : Préparation de la solution Schtroumpf Découper le bonbon de façon à ne garder que la partie bleu (manger le reste en toute discrétion) Introduire la partie bleu (découpée en petits morceaux) dans un bécher en pyrex contenant environ 40 ml d'eau distillée. Chauffer (ne pas dépasser 80 C) jusqu'à dissolution complète du bonbon (environ 5 min) Introduire le mélange obtenu dans une fiole jaugée de 100 ml et la compléter jusqu'au trait de jauge.

3 Document 2 : La spectroscopie UV-Visible Dans un spectrophotomètre, la solution contenant une espèce colorée est éclairée par un faisceau considéré comme monochromatique de longueur d onde λ choisie. Pour chaque longueur d onde choisie, l appareil mesure une grandeur appelée Absorbance à partir de la comparaison de l intensité lumineuse mesurée après l échantillon colorée et de l intensité lumineuse mesurée après un échantillon de référence (le solvant en général). L absorbance est un nombre sans unité. Les données recueillies sont utilisées pour tracer les variations de l'absorbance ( en ordonnées ) en fonction de la longueur d'onde ( en abscisse ). Le graphique ainsi obtenu constitue un spectre UV-visible Un spectre UV-visible comporte toujours une longueur d'onde ( λmax) pour laquelle l'absorbance est maximale. λmax est une grandeur caractéristique propre à chaque espèces chimique. λmax permet donc d'identifier l'espèce chimique en solution. Utilisation du spectrophotomètre : voir fiche d utilisation. On utilisera le logiciel «Spectro CCD» (dérivé de Atelier Scientifique). Document 3 : Matériel mis à disposition Fioles jaugées : 50mL et 100mL Béchers Agitateur magnétique chauffant (attention, utiliser un bécher pyrex pour chauffer). Entonnoir Pipette jaugée : 5mL, 10mL, 20mL + poires pour pipetter 1 spectrophomètre + cuves + ordinateur Pissette d eau distillée Coupelle Spatule

4 Liste de matériel : Bonbons schtroumpfs, partie 1 Par groupe : x7 3 Béchers 100 ml x3 1 Bécher pyrex (pour chauffer) x1 (environ 100mL) 1 Fiole jaugée 50 ml 2 Fioles jaugées 100mL Agitateur magnétique chauffant Entonnoir Eau distillée Pipette jaugée 5mL + 10 ml + 20mL + poires 1 spectro + 5 cuves 1 ordi 1 coupelle 1 spatule Solutions : Solution de bleu patenté c = mol/l 1L 5mL de bleu à 4, mol/l Solution de carmin d indigo c = 5, mol/l 500mL Solution de sulfate de cuivre c = 1,0mol/L 250mL

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