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 Mn+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 Kf = 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+ + Y4- = [NiY]2- + 6 H2O

 

Compte tenu de la  valeur de la constante de formation (log kf = 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 Ac-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 Ni2+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+ + Y4- = [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 Ac-A0 en fonction de V.

 

 

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