A1 : Suivi de l’avancement d’une réaction de complexation par spectrophotométrie

On envisage l’addition progressive de la solution du ligand L à une solution du cation métallique Mⁿ⁺_aq.

L’équation associée à la réaction est : Mⁿ⁺_aq + L _aq = MLⁿ⁺_aq

Solution de ligand L C = 0,050 mol.L^-1 V0 mL d’une solution d’ions M^n+aq de conc. C0

1. Etude expérimentale de l’avancement d’une réaction de complexation

Détermination de la valeur expérimentale de l’avancement à partir de l’absorbance de la solution :

Expression de l’absorbance de la solution :

Soit

2. Résultats expérimentaux

2.1 : Etude de la complexation des ions fer(III) par les ions thiocyanate

Fe³⁺ _aq + SCN^- _aq = [FeSCN]²⁺_aq

· Les valeurs expérimentales de l’avancement ksi, calculées à partir des mesures d’absorbance, à l’aide de la relation sont représentées par des croix.

Les valeurs suivantes de e(Fe³⁺) = 4,5 mol^-1.L.cm^-1 et

e(FeSCN²⁺) = 4,2´10³ mol^-1.L.cm^-1

ont été utilisées ( FOSSET B., LEFROU C., MASSON A. et MINTOTAUD C. Chimie Physique expérimentale, Hermann, 2000).

· La courbe en trait plein correspond aux valeurs de ksi calculées à l’aide de la relation  en utilisant la valeur K_f = 4,2´10² obtenue par minimisation la somme des carrés des différences entre les valeurs expérimentales et calculées de ksi.

3.2 : Complexation des ions nickel(II) par l’EDTA

[Ni(H₂O)₆]²⁺ + Y^4- = [NiY]^2- + 6 H₂O

Compte tenu de la valeur de la constante de formation (log k_f = 18,6), l’avancement de la réaction est égal à l’avancement maximal.

Partie expérimentale : complexation des ions fer(III) par les ions thiocyanate

Solution A : 10 mL d’une solution de thiocyanate de potassium de conc. 1,0´10^-1 mol.L^-1

75 mL d’une sol. d’acide perchlorique de conc. 0,10 mol.L^-1

H₂O : qsp 250 mL

Solution B : 10 mL d’une solution de nitrate de fer(III) de conc. 5,0´10^-2 mol.L^-1

75 mL d’une sol. d’acide perchlorique de conc. 0,10 mol.L^-1

H₂O : qsp 250 mL

Solution A dans une burette de 50 mL 20 mL de solution B

Soit V le volume de solution de L ajouté.

Pour chaque valeur de V, mesurer l’absorbance A de la solution à 460 nm en prélevant quelques mL de solution dans une cuve. Après la mesure, replacer le contenu de la cuve dans le bécher.

La transformation est modélisée par la réaction d’équation :

Fe³⁺ aq + SCN^- = [FeSCN]^2-+

Résultats expérimentaux :

V	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	30	34	38	42	46	50	60	80
A
Ac
Ac-A0

· Tracer la courbe représentative de A_c-A₀ en fonction de V.

· Tracer la courbe représentative de x en fonction de en utilisant la valeur e([FeSCN]^2-+) = 4,2´10³ mol.L^-1.cm^-1 à la longueur d’onde de travail (460 nm).

Partie expérimentale : complexation des ions nikel(II) par l’EDTA

Solution de sel disodique de l’EDTA C = 0,050 mol.L^-1 V0 = 20 mL d’une solution d’ions Ni^2+aq C0 = 0,050 mol.L^-1

Soit V le volume de solution de L ajouté.

Pour chaque valeur de V, mesurer l’absorbance A de la solution à 570 nm en prélevant quelques mL de solution dans une cuve. Après la mesure, replacer le contenu de la cuve dans le bécher.

La transformation est modélisée par la réaction d’équation :

[Ni(H₂O)₆]²⁺ + Y^4- = [NiY]^2- + 6 H₂O

Résultats expérimentaux :

V	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	38	30	35	40	45	50
A
Ac
Ac-A0

Tracer la courbe représentative de A_c-A₀ en fonction de V.

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