L’eau de Dakin est une solution antiseptique utilisée pour le lavage des plaies et des muqueuses. IL s’agit d’une solution d’hypochlorite de sodium, c'est-à-dire d’eau de Javel diluée, dans laquelle on a dissous du permanganate de potassium kmnO

TP n° 8 Un entretien d’embauche autour de l’eau de Dakin Ayant fait des études de chimie, vous souhaitez travailler comme technicien dans une grande entreprise pharmaceutique française. Votre curriculum vitae (CV) intéresse le directeur des ressources humaines (DRH) de cette société qui vous convoque pour un entretien qui aura lieu avec un technicien expérimenté de la société. Il vous précise que cet entretien a pour but de vérifier vos compétences scientifiques. 1ère Partie Le technicien vous déclare : « L’eau de Dakin est une solution antiseptique utilisée pour le lavage des plaies et des muqueuses. Il s’agit d’une solution d’hypochlorite de sodium, c'est-à-dire d’eau de Javel diluée, dans laquelle on a dissous du permanganate de potassium KMnO4 solide de manière à obtenir une concentration massique en permanganate de potassium Cmassique = 10 mg.L-1. On trouve aussi dans l'eau de Dakin du dihydrogénophosphate de sodium dissous. Parmi toutes ces espèces chimiques, seuls les ions permanganate MnO(aq) sont colorés et donnent à la solution cette teinte violette, assimilable au magenta » Dans un premier temps, montrez-moi qu’une solution de permanganate de potassium, de couleur violette, assimilable au magenta, absorbe dans le vert ! Votre compte-rendu devra comporter un schéma annoté de l‘expérience que vous avez réalisé ainsi que les explications nécessaires à sa compréhension. Matériel à votre disposition : un système dispersif (réseau) une lampe multi fentes où ne subsiste que la fente centrale ainsi que son générateur une cuve de spectrophotomètre une solution de permanganate de potassium de concentration en soluté apporté C0 = 5,0.10 - 4 mol.L-1 une feuille de papier blanc servant d’écran. 2ème Partie Le technicien vous dit alors : « Effectuez quatre mesures (avec quatre solutions de concentrations différentes obtenues grâce à la solution mère précédente) qui vous permettront de tracer l’absorbance A en fonction de la concentration molaire cmolaire en soluté apporté d’une solution de permanganate de potassium. Puis montrez que les résultats obtenus sont bien en accord avec la loi de Beer-Lambert, c'est-à-dire que l’absorbance A d’une solution colorée est proportionnelle à la concentration molaire de cette solution» Votre compte-rendu devra comporter un tableau récapitulatif des quatre mesures d’absorbance réalisées pour les quatre solutions de concentrations différentes. Vous préciserez comment vous avez préparé les quatre solutions de concentrations différentes. Vous ajouterez également dans votre compte-rendu le graphe de l’absorbance en fonction de la concentration de la solution colorée de permanganate de potassium traduisant la loi de Beer-Lambert. Matériel à votre disposition : une solution de permanganate de potassium dont la concentration en soluté apporté est C0 = 5,0.10 – 4 mol.L-1 deux béchers de 100 mL 4 cuves de spectrophotomètre une pissette d’eau distillée une fiole jaugée de 100,0 mL trois pipettes jaugées de 5,0 mL 10,0 mL et 20,0 mL accompagnées d’une propipette un spectrophotomètre à filtre réglé pour l’étude de l’absorption d’une onde lumineuse monochromatique de longueur d’onde 520 nm accompagné de sa notice d’utilisation. 3ème Partie Ayant écouté vos explications et observé votre travail, le technicien reprend : « J’ai ici une bouteille d’eau de Dakin issue d’une de nos chaînes de production. En utilisant votre graphe, dites-moi si la concentration en ion permanganate est correcte ? Je tolère une erreur relative de 5,0 % » Expliquer comment vous allez procéder. Quelle sera votre conclusion sachant que l’erreur relative est donnée par la relation :  ? Correction cmère = 5,0x10-4 mol.L-1 N° de la solution concentration de la solution fille à préparer (mol.L-1) V solution fille (mL) Facteur de dilution F V solution mère à prélever (mL) S1 2,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL 20 5 S2 5,0.10-5 mol.L-1 100,0 mL 10 10 S3 7,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL 6.67 15 (10 +5) S4 1,0.10-4 mol.L-1 100,0 mL 5 20 Concentration de la solution inconnue de Dakin : 10 mg/L soit 6,33x10-5 mol.L-1 En annexe sur la table : fiche utilisation spectro à filtres Utilisation du spectrophotomètre couplé à un multimètre Relier le spectrophotomètre aux bornes du voltmètre en respectant les polarités. Réglage du zéro : Vérifier que dans le spectrophotomètre se trouve une cuve remplie de la solution de référence. Placer le filtre avec la longueur d’onde adaptée. Régler le spectrophotomètre en transmittance et avec les deux boutons de réglage, « grossier » et « fin », ajuster à l’écran du voltmètre la « mesure » à 1,00V. Revenir en absorbance sur le spectrophotomètre. Le voltmètre doit indiquer 0 V. (ajuster si nécessaire à l’aide de la vis micrométrique la valeur de l’absorbance à 0) Mesures d’absorbance : Enlever la cuve remplie de solution de référence et la remplacer par la cuve de solution dont on veut mesurer l’absorbance. La valeur de tension indiquée au voltmètre correspond à la valeur de l’absorbance de la solution. Le protocole de dilution : Verser un peu de solution mère dans un bécher préalablement rincé avec la solution mère. Rincer avec la solution mère la pipette jaugée ou graduée de volume choisi. Rincer à l’eau distillée la fiole jaugée de volume choisi. Prélever le volume de solution mère, dans le bécher, à l’aide de la pipette jaugée et de la propipette. Déposer le prélèvement dans la fiole jaugée de volume choisi. Compléter avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge (bas du ménisque). (Le bas du ménisque doit coïncider avec le trait de jauge, l’œil étant correctement placé) Boucher la fiole jaugée et la retourner pour bien homogénéiser la solution Dosage de la solution de dakin Solution concentration en mol/L absorbance A S1 2,50E-05 0,0388 concentration exp Dakin c =6,61.10-5 mol/L Blanc 0,00E+00 0 concentration théorique c= 6,33.10-5 mol/L S2 5,00E-05 0,0971 % d'erreur = 4,38 % S3 7,50E-05 0,1485 S4 1,00E-04 0,1899 Dakin A =0,1267 Liste du matériel Au bureau pour une classe de 36 élèves (2 groupes) 1L de solution de permanganate de potassium c = 5,0x10-4 mol/L (0,079 g dans 1L) de concentration précise + bécher Cuves pour colorimètre Rouleau de papier toilette Feuilles de papier millimétré 1 bidon de rechange eau distillée Par groupe 1 fiole jaugée de 100 mL 2 béchers de 100 mL 1 pissette d’eau distillée 3 pipettes jaugées de 5mL, 10 mL et 20 mL Propipette 1 réseau 1000 traits/mm 1 lampe à volet Jeulin + 1 fente large + alim 1 pince en bois (pour tenir le réseau vertical) Colorimètre + 2 fils + 1 multimètre + 1 filtre de 520 nm (vert) uniquement N° de la solution concentration de la solution fille à préparer (mol.L-1) V solution fille (mL) Facteur de dilution F V solution mère à prélever (mL) S1 2,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S2 5,0.10-5 mol.L-1 100,0 mL S3 7,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S4 1,0.10-4 mol.L-1 100,0 mL Concentration de la solution mère de départ : cmère = 5,0x10-4 mol.L-1. Il y a les quatre solutions suivantes à préparer (pour chaque solution, il faut calculer le facteur de dilution F et le volume de solution mère à prélever) : N° de la solution concentration de la solution fille à préparer (mol.L-1) V solution fille (mL) Facteur de dilution F V solution mère à prélever (mL) S1 2,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S2 5,0.10-5 mol.L-1 100,0 mL S3 7,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S4 1,0.10-4 mol.L-1 100,0 mL N° de la solution concentration de la solution fille à préparer (mol.L-1) V solution fille (mL) Facteur de dilution F V solution mère à prélever (mL) S1 2,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S2 5,0.10-5 mol.L-1 100,0 mL S3 7,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S4 1,0.10-4 mol.L-1 100,0 mL N° de la solution concentration de la solution fille à préparer (mol.L-1) V solution fille (mL) Facteur de dilution F V solution mère à prélever (mL) S1 2,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S2 5,0.10-5 mol.L-1 100,0 mL S3 7,5.10-5 mol.L-1 100,0 mL S4 1,0.10-4 mol.L-1 100,0 mL

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