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\title{LC06 : Chimie analytique quantitative et fiabilité - Plan}
\author{Nicolas Barros \and Abel Feuvrier}
\date{23/09/2020}

\begin{document}

\maketitle

Niveau lycée (Terminale STL), pré-requis : réactions acide/base.


Intro : enjeux sociétaux du sujet (estimer les risques liés à un produit, engrais, pesticide, médicament...) et importance du point de vue scientifique (approche critique d'un résultat, estimation quantitative de la précision d'un protocole).


Problématique : on a une solution S de Cu$^{2+}$ (on l'a vraiment sur la paillasse). Comment déterminer sa concentration ? Comment estimer la fiabilité du résultat ?

\textit{Le fil conducteur de notre leçon sera donc la détermination de la concentration de cette solution à travers deux méthodes expérimentales et un traitement des incertitudes associées}

\section{Méthodes expérimentales}

Quelles méthodes peut on utiliser pour effectuer des mesures quantitatives en chimie, notamment sur la mesure de la concentration en une certaine espèce d'une solution ? On utilise des méthodes de dosage, qui peuvent se diviser en deux catégories: les dosages par étalonnage et les dosages par colorimétrie.

\subsection{Dosage par étalonnage}

Principe du dosage par étalonnage: comparaison d'une grandeur physique caractéristique de la solution à la même grandeur physique mesurée pour des solutions équivalentes.

On va doser la solution par colorimétrie.


On introduit la loi de Beer-Lambert et ses conditions d'application

\textit{Manip 1: dosage par étalonnage spectrophotomètrique. Solutions diluées étalons préparées en avance, éventuellement avec ajout d'ammoniac. On projette une courbe d'étalonnage réalisée à l'avance -ou sur le moment ?-, qu'on complète"en direct" (un point, pour montrer une dilution et insister sur l'importance de telles démarches dans le cadre de la chimie analytique en général). On explique le principe du dosage, on mesure l'absorbance de la solution Set on en déduit une première valeur de sa concentration. On précise qu'on fera les incertitudes plus tard.}

Autre possibilité de dosage par étalonnage: le dosage par conductimétrie.
Présentation de la loi de Kohlrausch par analogie (on peut dire qu'elle pourra être présentée en détail lors d'une activité documentaire, par exemple sérum physiologique).

On fait la transition vers la deuxième sous-partie en disant que des techniques existent aussi pour des solutions non colorées.

\subsection{Dosage par titrage}

On va doser la solution par titrage (colorimétrique, pH-métrique et conductimétrique).

\subsubsection{Principe}

On explique le principe du titrage en général, on projette un schéma générique (burette solution titrante de concentration connue, becher Solution A de concentration à déterminer), on introduit la notion d'équivalence et comment on peut en déduire une concentration.

\subsubsection{Méthodes de suivi}

On explique le principe des méthodes colorimétrique, pH-métrique et conductimétrique (on mentionne éventuellement que la potentiométrie sera traitée ultérieurement, dans une activité documentaire ou autre). 

\textit{Manip 2: On effectue le titrage de la solution S de Cu$^{2+}$ par HO$^{-}$ -précipitation-. Suivi: pH métrie, conductimétrie,indicateur coloré ? }

On effectue le dosage et on traite les données, on obtient alors une deuxième valeur de la concentration de la solution.


On veut maintenant estimer la fiabilité du résultat.

\section{Fiabilité}

On compare qualitativement les incertitudes obtenues "graphiquement" sur le titrage par les différentes méthodes. On cherche à quantifier ces incertitudes.


\subsection{Incertitudes de type A}

On traite ce type d'incertitudes en prenant comme exemple la préparation des solutions de la courbe d'étalonnage pour le dosage par étalonnage.

\subsection{Incertitudes de type B}

On traite ce type d'incertitudes et leur propagation en prenant comme exemple le résultat du titrage -Veq- (Exp2), ou l'incertitude sur la préparation de la solution S diluée utilisée en Exp1 . On prend en compte les incertitudes dues au prélèvement de la solution, à la verrerie, à la lecture des données, on parle de la propagation des incertitudes. On calcule finalement l'incertitude élargie grâce au logiciel GUM MC.

\section*{Conclusion et présentation du résultat}

On donne le résultat sous la forme d'un intervalle, et on propose un exemple concret illustrant l'importance d'une telle démarche (dosage du plomb dans l'eau, où de nombreuses entreprises donnaient une valeur aberrante par rapport à la valeur estimée rigoureusement).
\begin{thebibliography}{1}
\bibitem{hachette}
Thierry Dulaurans, André Durupthy
\textit{Physique Chimie Ts- Enseignement spécifique} hachette éducation

\bibitem{Girard} 
Florence et Jérôme Girard
\textit{Chimie inorganique et générale: des expériences pour mieux comprendre}. 
De boeck




\end{thebibliography}


\end{document}