Analyse_spectrale-UV-visible.doc - Académie de Clermont-Ferrand

|Thème : OBSERVER, ondes et matière : Analyse spectrale |
|Type de ressources : protocole expérimental, TICE. |
|Notions et contenus : Spectres UV-visible |
|(lien entre couleur perçue et longueur d'onde au maximum d'absorption de substances|
|organiques ou inorganiques). |
|Compétences travaillées ou évaluées : |
|Mettre en ?uvre un protocole expérimental pour caractériser une espèce colorée. |
|Exploiter des spectres UV-visible. |
|Elaboration d'un protocole de résolution (protocole expérimental, choix de matériel|
|de dilution). |
|Savoir-faire lié à l'usage d'un logiciel : paramétrage, acquisition, représentation|
|graphique, modélisation, interprétation. |
|Analyse critique de résultats expérimentaux, repérage de sources d'erreurs |
|potentielles (liées à l'opérateur, au matériel). |
|Communication orale et écrite de résultats, rédaction de compte-rendu. |
|Résumé |
|L'objectif est de conduire les élèves à déterminer la composition d'un produit |
|pharmaceutique, une solution de Dakin, par spectrophotométrie UV-visible. Pour |
|cela, ils doivent pratiquer une démarche d'investigation - proposer un protocole |
|expérimental permettant de mettre en évidence la présence de certains constituants |
|(colorés) dans une solution-, exploiter les spectres dans le domaine des UV puis |
|mettre en ?uvre une démarche expérimentale partiellement guidée afin de doser l'un |
|de ces constituants par spectrophotométrie, avec une confrontation aux indications |
|du fabricant. |
|L'analyse spectrale est dans une seconde partie, appliquée au contrôle des |
|colorants contenus dans un produit alimentaire. |
|Une évaluation formative des compétences expérimentales (ECE) peut être envisagée. |
|Nature de l'activité : activité expérimentale, TICE. |
|Mots clefs : analyse spectrale, spectres UV-visible, contrôle de qualité. |
|Académie où a été produite la ressource : CLERMONT-FERRAND |
Grille d'évaluation des compétences expérimentales |S'APPROPRIER |- Extraire des informations. | |
| |- Adopter une attitude critique vis-à-vis de l'information. | |
|REALISER |- Utiliser, dans un contexte donné, le matériel à | |
| |disposition (verrerie, logiciel informatique). | |
| |- Savoir choisir, combiner et réaliser plusieurs actions. | |
| |- Effectuer un relevé de mesures. | |
| |- Construire et modéliser un graphique. | |
| |- Reconnaître et utiliser la proportionnalité. | |
| |- Exploiter un calcul littéral. Effectuer un calcul | |
| |numérique, convertir les unités. | |
| |- Respecter les règles de sécurité, manipuler avec soin, | |
| |veiller au rangement du plan de travail. | |
|ANALYSER |- Emettre une hypothèse. | |
| |- Elaborer un protocole. | |
| |- Percevoir la différence entre un modèle et la réalité. | |
|VALIDER |- Estimer l'incertitude d'une mesure. | |
| |- Interpréter des résultats. Juger de la qualité d'une | |
| |mesure. | |
|COMMUNIQUER |- Communiquer des résultats, rédiger une solution. | |
| |- Rendre compte à l'écrit ou à l'oral : présenter, formuler | |
| |une proposition, une argumentation, | |
| |une interprétation... de manière cohérente, complète et | |
| |compréhensible. | |
| |- Exprimer un résultat (grandeur, unité, chiffres | |
| |significatifs). | |
|Etre autonome, |- S'impliquer. | |
|faire preuve |- Prendre des initiatives, anticiper. | |
|d'initiative. |- Travailler en autonomie / en équipe. | | TS - OBSERVER : Analyse spectrale. Activité expérimentale & TICE SPECTROPHOTOMETRIE UV-VISIBLE
COMPÉTENCES : RÉALISER - Mise en ?uvre d'un protocole expérimental pour
caractériser une espèce colorée.
ANALYSER - Exploitation de spectres UV-visible, analyse d'un
résultat expérimental.
|Ci-contre une reproduction d'un archer en habit de |[pic] |
|cavalier scythe, |The Stiftung Archaeologie,|
|qui ornait le fronton du temple du sanctuaire de la |Munich |
|déesse de la lumière Aphaïa | |
|sur l'île grecque d'Egine. | |
|Les motifs polychromes de cette statue antique, | |
|aujourd'hui altérés et non visibles à l'?il nu, | |
|ont été reconstitués après plusieurs centaines de mesures| |
|d'absorption | |
|au spectroscope UV-visible. | |
|Les spectres obtenus ont facilité l'identification | |
|des pigments utilisés par l'artiste. | |
|Quelles applications trouve la spectrophotométrie dans | |
|l'UV et le visible ? | |
I -UNE SOLUTION PHARMACEUTIQUE: QUELLE COMPOSITION ?
| |La liqueur de Dakin, ou eau de Dakin, |
| |un antiseptique* (bactéricide, fongicide, virucide) de la peau et des|
| |muqueuses, |
| |de teinte rose pâle et à l'odeur d'eau de Javel. |
| |C'est au cours de la première guerre mondiale que le chimiste |
| |américain Henri Dakin a mis au point, avec le chirurgien français |
| |Alexis Carrel, cet antiseptique utilisé pour le lavage des plaies |
| |ouvertes ou infectées, dans le cadre des travaux de ce dernier sur le|
| |traitement des plaies de guerre. |
| |Il est à base d'hypochlorite de sodium (eau de Javel diluée) |
| |additionnée de permanganate de potassium pour le stabiliser vis-à-vis|
| |de la lumière. |
| |La solution doit être conservée à l'abri de la lumière pour ralentir |
| |sa décomposition, qui est rapide (quelques jours). |
| |*Antiseptique : se dit d'un agent, d'un médicament, propre à prévenir|
| |les infections. |
| |SOLUTE DE DAKIN STABILISE COOPER |
| |Principe actif Hypochlorite de sodium 0,500 g de chlore actif pour |
| |100 mL (0,5% c.a.) |
| |Principes non actifs Permanganate de potassium 0,0010 g pour 100 mL |
| |Dihydrogénophosphate de sodium dihydraté Excipient |
| |Eau purifiée Excipient |
| |Posologie habituelle : en application cutanée sans dilution, soit en |
| |lavages, en bains locaux ou en irrigation, soit en compresses |
| |imbibées ou en pansements humides. |
| |Les flacons doivent être conservés fermés dans des endroits frais et |
| |à l'abri de la lumière. Une fois le flacon ouvert, la stabilité du |
| |soluté est réduite à deux mois. |
|COMPOSITION | |
|MODE | |
|D'EMPLOI | |
1.Comment mettre en évidence certains constituants de l'eau de Dakin ?
|[pic] |Disposant de solutions de Dakin pharmaceutique, d'eau de Javel |
| |commerciale à 2,6% c.a., de perman-ganate de potassium (à |
| |2,0.10-5 mol.L-1) et d'un spectrophotomètre permettant d'explorer|
| |le domaine du visible, proposer un protocole expérimental |
| |permettant de répondre à la problématique : |
| |Comment mettre en évidence certains constituants de l'eau de |
| |Dakin?