📘 Méthodes physiques d’analyse d’un système chimique

Le pH, l’absorbance, la conductance et le volume d’un gaz sont des grandeurs physiques permettant de déterminer la concentration ou la quantité de matière d’une espèce en solution.

📐 I. Grandeurs physiques d’analyse

pH : pH = −log([H₃O⁺]) ; [H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ mol·L⁻¹.

Absorbance A : loi de Beer-Lambert : A = ε × l × c, où ε est le coefficient d’extinction molaire (L·mol⁻¹·cm⁻¹), l la longueur du trajet optique (cm) et c la concentration (mol·L⁻¹). Valide pour A ∈ [0,1 ; 1].

Conductance G et conductivité σ : G = σ × S/l (S en siemens, σ en S·m⁻¹). σ = Σ λᵢ × cᵢ, où λᵢ est la conductivité molaire ionique de l’ion i.

Volume d’un gaz : lié à la quantité de matière via la loi des gaz parfaits PV = nRT.

📐 II. Dosages par étalonnage

On mesure la grandeur physique (absorbance, pH, conductance) pour une série de solutions de concentrations connues → on trace la courbe d’étalonnage → on lit la concentration inconnue par interpolation.

Conditions : la grandeur mesurée doit être proportionnelle (ou linéairement liée) à la concentration dans le domaine de validité.

📐 III. Spectroscopie d’absorption

Infrarouge (IR) : identifie les groupes fonctionnels (liaisons O−H, N−H, C=O, C−H…) à partir des nombres d’onde d’absorption caractéristiques. Permet d’identifier la famille fonctionnelle d’une molécule.

UV-visible : mesure l’absorbance A à la longueur d’onde λmax d’absorption. Utilisée pour le dosage par étalonnage de solutions colorées.

💡 À retenir

• Beer-Lambert : A = ε × l × c (valide si A ∈ [0,1 ; 1]).
• Étalonnage : courbe concentration → grandeur physique, puis interpolation.
• IR : identification des groupes fonctionnels.
• UV-visible : dosage par mesure de l’absorbance à λmax.