Fiche 83 • La spectrophotométrie
205
Le coefficient d’extinction molaire dépend de la nature de l’espèce chimique considérée, de la
longueur d’onde de la lumière, de la nature du solvant et de la température.
La spectrophotométrie s’utilise :
c Pour déterminer la concentration d’une espèce chimique colorée en solution après avoir
effectué une courbe d’étalonnage avec des solutions de concentrations connues (Fiche 81).
c Pour suivre l’avancement d’une réaction lente.
3. EN PRATIQUE…
La réaction d’oxydation des ions iodure ( ) par les ions peroxodisulfate (
) est lente.
L’équation-bilan traduisant cette réaction est :
.
La solution aqueuse de diiode est absorbante pour des radiations lumineuses de longueur
d’onde voisine de 520 nm.
Une espèce chimique colorée apparaît au cours de la réaction, il est donc possible de suivre
cette réaction à l’aide d’un spectrophotomètre.
Réglons le spectrophotomètre sur la longueur d’onde d’absorption maximale du diiode, c’està-dire 520 nm. Plaçons dans un bécher un volume V 1 de solution de iodure de potassium et
dans un autre, un volume V 2 de solution de peroxodisulfate de sodium.
Mélangeons ces deux solutions le plus rapidement possible, plaçons un échantillon de ce mélange
réactionnel dans une cuve au sein du spectrophotomètre.
La réaction a lieu dans la cuve du spectrophotomètre, qui mesure l’absorbance au cours du temps.
Ainsi, la courbe représentant l’évolution de l’absorbance en fonction du temps peut être tracée.
Ainsi,
avec
On peut donc aussi tracer un graphe donnant l’avancement de la réaction au cours du temps,
et qui permet de suivre la cinétique de la réaction (Fiches 27 à 31).
La loi de Beer Lambert permet de connaître
la concentration en diiode :
Grâce à un tableau d’avancement, il est possible de relier l’avancement x de la réaction
à la concentration [I 2 ].
2I –
+
Æ
+
I 2
État initial
n 1
n 2
0
0
État intermédiaire
n 1 – 2 x
n 2 – x
2 x
x
( ) ( )
A λ = ε λ × ×C
A(λ) : Absorbance (sans unité)
ε(λ) : Coefficient d’extinction molaire (m 2 .mol –1 )
: Longueur de la cuve (m)
C : Concentration molaire de la solution (mol.m –3 )
I −
S 2 O 8
2−
2 I aq
( )
−
S 2 O 8 aq
( )
2−
+
2 SO 4 aq
( )
2−
I 2 aq
( )
+
→
A
t (s)
[ ] t
2
A(t)
I = ε×
S 2 O 8
2−
2 SO 4
2−
ξ
I 2
[ ] V
×
=
V
V 1 V 2
+
=
ξ
A
ε ᐉ
×
----------- V
×
=
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Le coefficient d’extinction molaire dépend de la nature de l’espèce chimique considérée, de la
longueur d’onde de la lumière, de la nature du solvant et de la température.
La spectrophotométrie s’utilise :
c Pour déterminer la concentration d’une espèce chimique colorée en solution après avoir
effectué une courbe d’étalonnage avec des solutions de concentrations connues (Fiche 81).
c Pour suivre l’avancement d’une réaction lente.
3. EN PRATIQUE…
La réaction d’oxydation des ions iodure ( ) par les ions peroxodisulfate (
) est lente.
L’équation-bilan traduisant cette réaction est :
.
La solution aqueuse de diiode est absorbante pour des radiations lumineuses de longueur
d’onde voisine de 520 nm.
Une espèce chimique colorée apparaît au cours de la réaction, il est donc possible de suivre
cette réaction à l’aide d’un spectrophotomètre.
Réglons le spectrophotomètre sur la longueur d’onde d’absorption maximale du diiode, c’està-dire 520 nm. Plaçons dans un bécher un volume V 1 de solution de iodure de potassium et
dans un autre, un volume V 2 de solution de peroxodisulfate de sodium.
Mélangeons ces deux solutions le plus rapidement possible, plaçons un échantillon de ce mélange
réactionnel dans une cuve au sein du spectrophotomètre.
La réaction a lieu dans la cuve du spectrophotomètre, qui mesure l’absorbance au cours du temps.
Ainsi, la courbe représentant l’évolution de l’absorbance en fonction du temps peut être tracée.
Ainsi,
avec
On peut donc aussi tracer un graphe donnant l’avancement de la réaction au cours du temps,
et qui permet de suivre la cinétique de la réaction (Fiches 27 à 31).
La loi de Beer Lambert permet de connaître
la concentration en diiode :
Grâce à un tableau d’avancement, il est possible de relier l’avancement x de la réaction
à la concentration [I 2 ].
2I –
+
Æ
+
I 2
État initial
n 1
n 2
0
0
État intermédiaire
n 1 – 2 x
n 2 – x
2 x
x
( ) ( )
A λ = ε λ × ×C
A(λ) : Absorbance (sans unité)
ε(λ) : Coefficient d’extinction molaire (m 2 .mol –1 )
: Longueur de la cuve (m)
C : Concentration molaire de la solution (mol.m –3 )
I −
S 2 O 8
2−
2 I aq
( )
−
S 2 O 8 aq
( )
2−
+
2 SO 4 aq
( )
2−
I 2 aq
( )
+
→
A
t (s)
[ ] t
2
A(t)
I = ε×
S 2 O 8
2−
2 SO 4
2−
ξ
I 2
[ ] V
×
=
V
V 1 V 2
+
=
ξ
A
ε ᐉ
×
----------- V
×
=
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