| Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté |
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| Posté le : 28/11/2010, 13:46 (Lu 37602 fois) |
Bonjour,
Je suis à la recherche d'ions colorés et d'un solvant incolore conducteur (électrique),
dans lequel ces ions seraient à la fois très peu solubles et en suspension,
afin de pouvoir observer visuellement la migration de ces ions sous l'action d'un champ électrique
(appliqué au moyen d'électrodes plongées dans le solvant et soumises à une différence de potentiel).
Connaîtriez-vous un tel couple ions/solvant ?
Je vous remercie par avance,
et bonne fin de week-end.
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74277] |
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| Posté le : 28/11/2010, 14:36 (Lu 37593 fois) |
bonjours avec une solution de KMnO4 et CuSO4 dans de l'eau on peut voir la migration
il se forme ainsi un anneau bleu et violet dans le tube en U auprès des deux électrodes
selon les profs de chimie du lycée cela serait même possible en courrant alternatif ? j'en doute personnelement ...
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74286] |
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| Posté le : 28/11/2010, 16:18 (Lu 37584 fois) |
En réalité, il s'agit de trouver un solvant dans lequel la paire d'ions soit suffisamment dissociée pour observer la migration, et dans lequel la durée caractéristique de l'homogénéisation des ions dans le solvant soit suffisamment grande devant le temps nécessaire à la mise en évidence de la migration.
En d'autres termes, les ions solvatés ne doivent pas trop rapidement se disperser dans le solvant une fois solvatés, mais rester dans une zone localisée du solvant.
L'idéal serait de pouvoir observer dans le solvant incolore, une traînée colorée permettant un pointage, au cours du temps, du front des ions colorés en mouvement, afin de mesurer leur variation de vitesse (en norme et en trajectoire), suivant les différentes natures géomètriques des champs électriques appliqués successivement (rectiligne pour donner aux ions une vitesse initiale puis cylindrique pour observer la modification de trajectoire et d'accélération).
Je précise que je peux, avec les moyens mis à ma disposition, soumettre une différence de potentiel maximale de l'orde de 3000V afin de rendre la migration la plus rapide possible, toujours par rapport au temps caractéristique d'homogénéisation des ions solvatés dans le solvant.
Pour la solution de KMnO4/CuSO4 que vous proposez, j'avais imaginé le protocole expérimental suivant : créer un flux continu d'ions en déplacement, d'un point "source" dans la solution (apport continu de sel ionique versé), et une fois le flux bien discernable, activer le second champ cylindrique. Qu'en pensez-vous ?
Merci de votre aide.
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74287] |
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| Posté le : 28/11/2010, 16:20 (Lu 37581 fois) |
Bête question, mais je me demande si tu peux réellement voir la migration des ions de cette manière...
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Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique |
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74288] |
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| Posté le : 28/11/2010, 16:22 (Lu 37580 fois) |
Tu peux utiliser du benzoate de cuivre, de l'hydroxyde de cuivre, du carbonate basique de cuivre, de l'oxyde de Fer II. Ce sont des produits colorés et non soluble dans l'eau.
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74290] |
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| Posté le : 28/11/2010, 16:38 (Lu 37576 fois) |
Pour répondre à Kevin : mon protocole expérimental n'est pour le moment qu'une idée sur le papier.
Je ne disposerai du matériel et des produits nécessaires seulement mercredi, pour tenter de réaliser ces expériences. Je suis actuellement en train de lister les différents composants chimiques que je vais pouvoir utiliser.
Je n'ai qu'une assez vague idée des temps d'évolution, des vitesses de déplacement, des échelles de manipulation, des tensions à appliquer, etc. Et ce n'est qu'en me confrontant à l'expérience que je vais pouvoir améliorer ce protocole. En effet, la chimie n'est pas ma spécialité et mon expérience dans ce domaine n'est pas suffisante pour apporter une solution directe et parfaite.
Cependant, j'ai besoin d'une liste de composés à communiquer au labo. D'où ma question première.
Merci nobelios, je prends note. Si je comprends bien, pour maîtriser la solubilité partielle de ces composés, je peux jouer sur la température du solvant aqueux ?
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74291] |
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| Posté le : 28/11/2010, 16:58 (Lu 37570 fois) |
J'ai quelques notions d'électrochimie, mais des "ions" non solubles comme tu souhaites disposer ce sont en fait des sels insolubles dans ton milieu... la migration s'applique à des composés en solution, je vois donc mal comment tu pourrais faire "migrer" des ions qui sont emprisonnés dans des solides crystalins
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Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique |
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74292] |
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| Posté le : 28/11/2010, 17:24 (Lu 37568 fois) |
Bien entendu, il est nécessaire que le sel soit solvaté afin que l'entité ne soit pas globalement neutre d'où ce que je disais plus haut :
"En réalité, il s'agit de trouver un solvant dans lequel la paire d'ions soit suffisamment dissociée pour observer la migration, et dans lequel la durée caractéristique de l'homogénéisation des ions dans le solvant soit suffisamment grande devant le temps nécessaire à la mise en évidence de la migration."
C'est un couple ions/solvant vérifiant cette propriété qui m'intéresserait.
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74294] |
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| Posté le : 28/11/2010, 17:47 (Lu 37563 fois) |
oké, donc pourquoi ne pas simplement prendre une cuve d'eau contenant un peu d'acide sulfurique, y déposer une goutte de KMnO4 en son centre (sans agiter), après tu électrolyses avec une intensité de 100mA à 300mA et tu devrais observer une tache mauve se déplacer vers l'anode.
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Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique |
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74296] |
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| Posté le : 28/11/2010, 18:44 (Lu 37559 fois) |
Et bien, c'est exactement ce à quoi j'ai pensé en premier, mais je me suis demandé si cette goutte de KMnO4 dans de l'eau acidifiée n'allait pas s'homogénéiser dans le solvant trop vite, de sorte que le déplacement du front coloré n'allait pas être facilement discernable. Mais c'est bien entendu la première chose que je vais essayer.
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74297] |
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| Posté le : 28/11/2010, 21:32 (Lu 37543 fois) |
Et pourquoi ne pas augmenter la viscosité du solvant, afin de limiter au maximum la diffusion ? Par exemple avec de la gélatine ou de la glycérine ? (il faut choisir l'épaississant tel qu'il ne soit pas dégradé par électrolyse et les divers réactifs)
Puis une goutte du mélange d'ions colorés est déposé à la seringue à l'endroit voulu.
Tu peux aussi t'inspirer de cet article tiré du BUP, qui permet de mesurer des vitesses relatives de migration des ions et justement ils utilisent plusieurs géométries pour la cellules. Ils ont utilisé du gel de polyacrylamide :
Description : http://www.udppc.asso.fr/bupdoc/consultation/une_fiche.php?ID_fiche=8844
PDF : http://www.udppc.asso.fr/bupdoc/consultation/article-bup.php?ID_fiche=8844
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74303] |
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| Posté le : 29/11/2010, 08:00 (Lu 37520 fois) |
Oui, en effet, honte sur moi de ne pas avoir pensé à l'électrophorèse! c'est en effet un excellent moyen pour montrer la migration! Peut être as tu accès à des électrophorèses? Sinon empruntes en chez les biologistes/biochimistes
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Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique |
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74304] |
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| Posté le : 29/11/2010, 08:08 (Lu 37519 fois) |
Sinon ça se bricole 
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74327] |
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| Posté le : 29/11/2010, 18:22 (Lu 37509 fois) |
Un peu de gélatine une alim de PC et HOP !
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74329] |
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| Posté le : 29/11/2010, 18:50 (Lu 37505 fois) |
Quant à moi, je démontre la migration des ions colorés en utilisant une solution contenant un mélange de chromate de potassium K2CrO4, de CuSO4 et d'ammoniaque pour produire de la couleur bleu roi du complexe cuproammoniacal. L'ammoniaque empêche aussi la formation du précipité de chromate de cuivre.
On prend ensuite une feuille de papier buvard imbibée de solution de KNO3. On la pose sur une petite plaque de verre. Mais il faut que chacun des deux bouts de la feuille trempent dans un bécher rempli de solution de KNO3. Puis on plonge une électrode de graphite dans chaque bécher.
On dépose alors une goutte de la solution ammoniacale précédente au milieu de la feuille de buvard humide. Et on met le tout sous tension continue. Il faut bien mettre 20 Volts. On voit bientôt la tache brune se séparer en deux. Une tache jaune de chromate migre vers le pôle +, et une tache bleue migre vers le pôle moins.
Seul ennui. L'opération chauffe par effet Joule. La bande de papier s'échauffe et risque de se sécher. Il ne faut pas prolonger la démonstration trop longtemps.
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Professeur de chimie de niveau préuniversitaire
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74331] |
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| Posté le : 29/11/2010, 20:21 (Lu 37496 fois) |
Une amélioration, peut-être, serait de recouvrir la papier d'une autre plaque de verre, après dépôt de la goutte (en fait, faire un sandwitch). Cela pourrait limiter l'évaporation (mais pas l'échauffement).
C'est une belle manip à rajouter sur le wiki ! 
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| Re: Recherche d'ions colorés très peu solubles et solvant adapté [74332] |
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| Posté le : 29/11/2010, 20:39 (Lu 37494 fois) |
Arf, désolé pour ceux qui on vu une image topikalacon sur ce sujet, c'était destiné au sujet KNO3 mais par un bug navigateur j'ai recharger la page et copié le message dans le mauvais sujet. Meaculpa.
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