Activité 1(chapitre 6): Détermination du pourcentage massique de cuivre dans une pièce de monnaie








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Activité 1(chapitre 6): Détermination du pourcentage massique de cuivre dans une pièce de monnaie.

  1. Problématique

On souhaite déterminer à l’aide d’un dosage par étalonnage le pourcentage massique de cuivre dans une pièce de monnaie de 1 cent de Dollar.

  1. Oxydation du cuivre métallique

On place dans un bécher 5 pièces de 1 cent et on y ajoute avec précaution, sous la hotte, 50 mL de solution concentrée d’acide nitrique, H+(aq) + NO3-(aq). Lorsque les pièces ont totalement disparues on verse le contenu du bécher dans une fiole jaugée de volume V = 500,0 mL et on complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. On note S la solution bleue obtenue.

  1. Sachant que les couples d’oxydoréduction mis en jeu lors de la réaction entre l’acide nitrique et le cuivre contenu dans les pièces de monnaie sont les couples NO3-(aq)/NO(g) et Cu2+(aq)/Cu(s) écrire l’équation de cette réaction.

N.B. Le monoxyde d’azote NO(g) produit par cette réaction réagit avec le dioxygène de l’air pour produire un gaz de couleur rousse très toxique nommé dioxyde d’azote (NO2) : 2 NO (g) + O2 (g)  2 NO2 (g)

  1. A quel ion peut-on attribuer la couleur bleue de la solution S ?



  1. Dosage par étalonnage des ions cuivres Cu2+ dans la solution S à l’aide d’un spectrophotomètre

Afin de déterminer la concentration en ions Cu2+ dans la solution S, on mesure l’absorbance A pour une longueur d’onde , de solutions étalons de sulfate de cuivre (II) de concentration C.

  1. On donne ci-dessous le spectre d’absorption d’une solution de sulfate de cuivre (Cu2+(aq) + SO42-(aq))

index.jpeg

En déduire la la valeur de la longueur d’onde  sur laquelle on devra régler le spectrophotomètre pour effectuer les mesures. Justifier.

  1. Mesurer l’absorbance des différentes solutions étalons de sulfate de cuivre et compléter le tableau ci-dessous.



N°tube

1

2

3

4

5

6

7

8

9

C (mol.L-1)

1,5.10-2

3,0.10-2

4,5.10-2

6,0.10-2

7,5.10-2

9,0.10-2

1,1.10-1

1,2.10-1

1,4.10-1

A




























Tracer la courbe d’étalonnage A =f(C). La loi de Beer Lambert est-elle vérifiée avec une bonne approximation ?

  1. Mesurer dans les mêmes conditions l’absorbance A de la solution S. A = ……………………

Déterminer La concentration en ions cuivre de la solution S.

  1. Détermination du pourcentage massique de cuivre dans la pièce de 1 cent



  1. Déterminer la masse de cuivre dans une pièce de 1 cent.

  2. Peser une pièce de 1 cent : m = …………….. . En déduire le pourcentage massique de cuivre dans une pièce de 1 cent.

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