Dosage des ions nitrites dans l eau /10 Indication : Dans la plupart des cas, vous pouvez répondre à une question sans avoir répondu à la question précédente Données : A 2,500 spectre diazoïque 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 longueur d'onde (nm) 1. Quelle est la formule des ions nitrites? NO 2 2. La D.J.A du nitrite de sodium est de 0,06 mg/kg de masse corporelle. Un homme de 80 kg dépasse-t-il cette dose lorsqu il boit 2 L d eau polluée ayant une teneur de 2 mg/l?
Masse maximale de nitrite de sodium pour un homme de 80 kg : 0.06 x 80 = 4.8 mg S il boit 2L de cette eau, il ingère 4 mg de nitrite de sodium, il ne dépasse pas la dose. 3. Pour réaliser le dosage lors du TP, il a fallu diluer une solution mère de concentration Cm = 10,0 mg/l pour obtenir une solution étalon de concentration Ce = 1,00 mg/l. Indiquer comment préparer 100 ml de solution étalon (notée S e dans la suite du questionnaire): - Rincer une pipette jaugée de 10 ml et une fiole jaugée de 100 ml à l eau distillée. - Rincer la pipette avec la solution mère. - Prélever 10,0 ml de solution mère et les placer dans la fiole. - Ajouter de l eau au trait de jauge. - Homogénéiser la solution. Première méthode : avec une échelle de teinte 4. On doit ensuite réaliser une «échelle de teinte». Pour cela, on réalise les mélanges suivants dans des tubes numérotés de 0 à 5 et on donne la concentration en ions nitrite dans la dernière ligne du tableau. Volume de solution étalon S e d eau distillée de réactif de diazotation Tube n 0 1 2 3 4 5 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 concentration 0,00 0,19 0,38 0,77 0,96 (mg/l) 4.1. Calculer la concentration manquante dans le tube n 3 en faisant apparaître clairement vos calculs : Ve 3, 0 C 3 = C e = 1, 00 = 0, 58 mg / L V 5, 2 total 4.2. Lors de la préparation, on observe que les tubes 1 à 5 prennent une couleur rose plus ou moins intense. Pourquoi le tube 0 reste-t-il incolore? Car il ne contient pas d ions nitrite : la diazotation n est donc pas possible. 4.3. À quoi sert le tube 0? Il sert à faire le blanc lors des mesures d absorbances. 4.4. Que signifie le «nm» qui apparaît à coté de la longueur d onde sur le spectre donné au début du questionnaire? Nanomètre! 5. Pour réaliser les mesures d absorbance, quel appareil va-t-on utiliser? Un spectrophotomètre. (ou un colorimètre) 6. À quelle longueur d onde doit-on régler l appareil? À 540 nm 7. Lors d un TP, après avoir fait les mesures, on obtient les valeurs suivantes : Tube n 0 1 2 3 4 5
concentration (mg/l) 0,00 0,19 0,38 0,58 0,77 0,96 A 0,00 0,07 0,14 0,21 0,28 0,35 7.1. Tracer le graphique faisant apparaître l absorbance A en fonction de la concentration C : 7.2. Quelle loi est illustrée par cette courbe? La loi de Beer Lambert. 7.3. Lors de la séance, on mesure une absorbance A exp = 0,033 pour une eau (traitée dans les mêmes conditions que les solutions de l échelle de teinte) dont on souhaite déterminer la teneur en ions nitrite. L équation de la courbe représentative des points expérimentaux est : A = 0,364 C. Quelle est la concentration massique C exp en ion nitrite dans cette eau? A exp = 0,364 C exp donc Aexp 0, 033 C exp = = = 0, 091 mg / L 0, 364 0, 364 7.4. Une eau est potable si la teneur en ions nitrite est inférieure à 0,1 mg/l. Cette eau est-elle potable? La teneur mesurée est inférieure à la limite autorisée, cette eau est donc potable. deuxième méthode : les ajouts dosés 8. On réalise les mélanges suivants dans 5 tubes numérotés de 1 à 5. L avant dernière ligne du tableau donne la valeur de la concentration en ions nitrite uniquement due à la solution S e (c est à dire, sans tenir compte des ions provenant de l eau à doser).
La dernière ligne donne l absorbance de la solution contenue dans le tube. Volume de solution étalon S e d eau à doser d eau distillée de réactif de diazotation Tube n 1 2 3 4 5 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 C aj (mg/l) 0,096 0,192 0,288 0,385 0,481 A 0,051 0,086 0,121 0,156 0,191 La courbe donnant l absorbance en fonction de la concentration correspond au graphique n 1 (voir les données en début d énoncé). L équation de la courbe représentative des points expérimentaux est : A = 0,363 C aj + 0,016. 8.1. Donner la relation liant l'absorbance A d'une des solutions préparée dans cette partie et les concentrations C aj et C i (concentration en ions nitrite provenant de l'eau à doser dans les échantillons). On notera k le coefficient de proportionnalité. A = k x (C aj + C i ) 8.2. Que peut-on dire de C i dans le cas de cette expérience? c'est une constante 8.3. Calculer C i et en déduire la concentration C N en ions nitrite dans l'eau A = k x (C aj + C i ) = k x C aj + k x C i = a x C aj + b avec a = k et b = k x C i Par identification on a : a = k= 0,363 et b = k x C i =0,016 b 0, 016 Donc C = = = 0, 044mg / L. i a 0, 363 D'après le protocole, on a C i = C N x 2, 5 car on a mis 2,5 ml d'eau à doser pour un volume final 5, 2 de solution de 5,2 ml. Donc on a C N = C i x 5, 2 = 0,092 mg/l. 2, 5 Une = 0.25 point