L'Absorbance et la spectrophotométrie

Ce chapitre se concentre sur l'absorbance, une propriété cruciale des solutions colorées, et son utilisation en spectrophotométrie.

Définition: L'absorbance, notée A, est une grandeur sans unité qui mesure la proportion de lumière absorbée par une solution colorée.

L'absorbance est une grandeur additive, ce qui signifie que l'absorbance totale d'une solution est la somme des absorbances de toutes les espèces présentes dans cette solution.

Highlight: Le spectrophotomètre est l'instrument utilisé pour mesurer l'absorbance. Il affiche une valeur d'absorbance entre 0 et 2.

Une absorbance de 0 signifie que 100% de la lumière est transmise, tandis qu'une absorbance de 2 indique que seulement 1% de la lumière est transmise $99$.

Le chapitre introduit également le concept de spectre d'absorption, qui est crucial pour déterminer la longueur d'onde maximale d'absorption d'une solution.

Vocabulaire: La longueur d'onde maximale d'absorption $λmax$ est la longueur d'onde à laquelle l'absorbance de la solution est la plus élevée.

Enfin, le chapitre présente la loi de Beer-Lambert, une relation fondamentale en spectrophotométrie :

A = ε × l × c

Où A est l'absorbance, ε est le coefficient d'extinction molaire, l est la longueur du trajet optique, et c est la concentration de la solution.

Example: Plus la concentration d'une solution colorée est élevée, plus son absorbance sera grande, résultant en une couleur plus foncée de la solution.

Approfondissement de l'absorbance

Ce chapitre approfondit le concept d'absorbance et son importance dans l'analyse des solutions colorées.

Définition: L'absorbance $A$ est une grandeur sans unité qui quantifie la proportion de lumière absorbée par une solution colorée.

Une caractéristique importante de l'absorbance est son additivité. Cela signifie que l'absorbance totale d'une solution contenant plusieurs espèces absorbantes est la somme des absorbances individuelles de chaque espèce.

Highlight: Le spectrophotomètre est l'instrument clé pour mesurer l'absorbance. Il fournit des valeurs d'absorbance comprises entre 0 et 2.

Pour interpréter ces valeurs :

• Une absorbance de 0 signifie que 100% de la lumière est transmise $aucune absorption$.
• Une absorbance de 2 indique que seulement 1% de la lumière est transmise $99$.

Example: Une solution avec une absorbance de 1 transmet environ 10% de la lumière incidente et en absorbe 90%.

Ces mesures d'absorbance sont cruciales pour de nombreuses applications en chimie analytique, biochimie et sciences de l'environnement, permettant de déterminer la concentration de substances dans des solutions.

Relations entre concentrations et absorbance

Ce chapitre récapitule les relations essentielles entre les différentes formes de concentration et l'absorbance, consolidant ainsi les concepts abordés précédemment.

Pour la concentration en quantité de matière $concentration molaire$, la formule clé est :

C = n / V

Où C est la concentration molaire $en mol/L$, n est la quantité de matière $en mol$, et V est le volume de la solution $en L$.

Vocabulaire: La concentration molaire est aussi appelée molarité.

Pour la concentration en masse, la formule est :

t = m / V

Où t est la concentration massique $en g/L$, m est la masse de soluté $en g$, et V est le volume de la solution $en L$.

Highlight: La relation entre la concentration molaire $C$ et la concentration massique $t$ est donnée par : t = C × M, où M est la masse molaire du soluté.

Le chapitre rappelle également l'importance des solutions colorées dans l'analyse spectrophotométrique. La couleur perçue d'une solution est complémentaire aux radiations absorbées, ce qui est fondamental pour comprendre les spectres d'absorption.

Example: Une solution qui absorbe principalement dans le bleu apparaîtra orange à l'œil nu, car l'orange est la couleur complémentaire du bleu.

Enfin, le chapitre souligne la relation entre l'absorbance et la concentration, telle que décrite par la loi de Beer-Lambert. Cette loi est cruciale pour déterminer la concentration d'une solution à partir de son absorbance mesurée.

Quote: "Plus la concentration est élevée, plus la solution est foncée, et plus l'absorbance est grande."

Cette relation linéaire entre l'absorbance et la concentration est à la base de nombreuses applications analytiques en chimie et en biochimie.

Composition chimique des solutions

La chimie des solutions s'intéresse à la composition et aux propriétés des mélanges liquides. Ce chapitre introduit deux concepts fondamentaux : la concentration en quantité de matière et la concentration en masse.

Définition: La concentration en quantité de matière, aussi appelée concentration molaire, est le rapport entre la quantité de matière de soluté et le volume de la solution.

La formule pour calculer la concentration en quantité de matière est :

C = n / V

Où C est la concentration $en mol/L$, n est la quantité de matière $en mol$, et V est le volume de la solution $en L$.

Vocabulaire: Le terme "concentration molaire" est synonyme de concentration en quantité de matière.

Pour la concentration en masse, la formule est similaire :

t = m / V

Où t est la concentration massique $en g/L$, m est la masse de soluté $en g$, et V est le volume de la solution $en L$.

Highlight: Il existe une relation importante entre la concentration molaire $C$ et la concentration massique $t$ : t = C × M, où M est la masse molaire du soluté.

Le chapitre aborde également les solutions colorées, expliquant que la couleur perçue d'une solution est complémentaire aux radiations absorbées.

Example: Une solution qui absorbe les radiations rouges apparaîtra de couleur verte, car le vert est la couleur complémentaire du rouge dans le spectre visible.