Dosage par étalonnage (1) par conductimétrie Albane Leroy Tanguy Huerre Ts2 Dosage par étalonnage (1) par conductimétrie

Description de l’expérience Un dosage par étalonnage consiste à déterminer la concentration d’une espèce chimique en solution, en comparant une grandeur physique, ici la conductimétrie, à la même grandeur physique mesurée pour des solutions étalons. Le sérum physiologique contient de l’eau et du chlorure de sodium. Il est utilisé pour nettoyer le nez, les yeux… Le pourcentage en masse de chlorure de sodium (Na+(aq) + Cl–(aq)) est indiqué sur chaque flacon : 0,9%. Comment vérifier cette indication à l’aide d’un dosage par étalonnage en utilisant un conductimètre ?

Présentation du matériel et des solutions Solution mère S0 de chlorure de sodium C0=10,0 mmol/L Flacon de sérum physiologique Eau distillée Pipette de 5 mL Fiole jaugée de 100,0 mL Conductimètre avec cellule conductimètrique étalonné sur 20 mS/Cm 5 béchers de 50 mL

Préparation des solutions étalons en chlorure de sodium Une solution fille est obtenue par dilution d’une solution mère d’un facteur F appelé facteur de dilution. F = Vi/V0 = C0/Ci > 1 V0 est le volume prélevé de la solution mère Vi est le volume de la solution fille C0 est la concentration de la solution mère Ci est la concentration de solution fille Grâce au facteur de dilution, on peut remplir le tableau suivant pour réaliser les solutions étalons.

Résultats des préparations des solutions étalons F 1,00 1,25 1,67 2,50 5,00 V0 (mL) 20,0 16,0 12,0 8,00 4,00 Veau 0,0 4,0 8,0 12 16 Vi (mL) Ci (mmol/L) 10 6,0 2,0 Valeur à trouver

Mesure des conductivités Le conductimètre a préalablement été étalonné dans de l’eau distillée (utilisée pour préparer les solutions filles) comme le montre la photo ci-dessous.

On mesure la conductivité des solutions filles en commençant par la solution la plus diluée (soit par S4). On introduit pour cela la sonde dans la solution afin qu’elle soit entièrement immergée (cf image). Solution S0 S1 S2 S3 S4 Solution de sérum physiologique σi (mS/cm) 1,35 1,10 0,74 0,50 0,27 1,07 Ci (mmol/L) 10 8,0 6,0 4,0 2,0 8,1

Courbe d’étalonnage σi=f(C) Conductivité du sérum La concentration normal à trouver est censé être de 8,1 mmol/L Concentration du sérum

Exploitation: Dilution On souhaite diluer 20 fois la solution: F=Vi /V0  V0 =Vi /F  V0 = 100/20  V0 = 5 ml 1. Protocole expérimentale de la dilution Verser la solution de sérum physiologique dans un bécher A l’aide d’une pipette jaugée de 5 mL munie d’une propipette, prélever directement dans le bécher 5 mL de la solution Verser le volume dans la fiole jaugée de 100 mL Ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge Agiter pour homogénéiser le mélange On a dilué 20 fois le sérum physiologique.

2. Il est nécessaire de diluer la solution de sérum physiologique car la conductance de la solution est proportionnelle à la concentration (cf courbe d’étalonnage). Une concentration trop élevée ne sera donc pas exploitable, n’appartenant pas au domaine étudié. En effet, en la diluant, la concentration diminue. 3. σsérum dilué = 1,35 mS/cm

Concentration molaire du sérum: Grâce au graphique on peut lire la concentration du sérum dilué en reportant la conductivité sur l’axe des abscisses. 8,1*20*10^(-3)=1.62E-1 mol/L On fait la moyenne avec les résultats des autres groupes: C sérum=1,61E-1 ± 3,92E-3 mol/L

Comparaison avec l’étiquette: Cmsérum = Csérum/ Msérum Cmsérum =9,41 Or Cmsérum = msérum / Vsérum  Cmsérum =(%msérum * dsérum * ρeau )/ Vsérum  %msérum = (Cmsérum * Vsérum)/(dsérum * ρeau )  %msérum = 0.941% La valeur indiquer sur l’étiquette est 0.9%, on souhaite donc 1 chiffre significatifs, l’indication est donc correcte.