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Données : constante de Planck : h=6,63.10-34J.s ; 1eV correspond à 1,60.10-19J ; c=3,00.108m.s-1 ; Loi de Wien :
avec en °C et max en nm.
IV.1. Les courbes qui représentent l'absorbance des formes acide et basique du BBT sont dans les documents
ci-après.
Montrer que la longueur d'onde d'absorption maximale est max(A)=430nm pour la forme acide et
max(B)=620nm pour la forme basique.
IV.2. En déduire les expressions des transferts d'énergie E(A) et E(B) entre les deux niveaux d'énergie qui
correspondent aux deux couleurs du BBT.
Calculer les valeurs en J puis en eV.
IV.3. Expliquer pourquoi la forme acide est de couleur jaune alors que la forme basique est bleue.
IV.4. Une solution aqueuse de chaque forme est préparée.
Elles sont placées dans deux bechers distincts. Chaque becher est exposé séparément à des sources lumineuses
de différentes couleurs (voir documents ci-après).
Vous devez compléter le tableau sans oublier de détailler votre raisonnement pour la source de lumière
magenta.
IV.5. Les formules topologiques des deux formes du BBT sont représentées dans les documents ci-après.
Entourer sur le document chaque groupe chromophore et chaque groupe auxochrome en prenant soin de
légender votre représentation.
IV.6. Justifier à partir des formes topologiques que max(A)< max(B).
IV.7. Admettons que max(A) et max(B) sont les longueurs d'onde d'absorption maximale des spectres de deux
étoiles A et B respectivement.
Démontrer littéralement à l'aide de la loi de Wien que (A)> (B) sans oublier de dire ce que représentent (A)
et (B).
IV.8. Vérifier par le calcul votre démonstration.
IV.9. Les niveaux d'énergie de l'élément sodium sont donnés ci-après :
Etat fondamental : -5,14eV.
Etats excités : -3,03eV ; -1,93eV ; -1,51eV ; -1,38eV ; -0,86eV.
Représenter, à l'échelle, le diagramme des niveaux d'énergie d'un atome de sodium.
IV.10. Une lampe au sodium, présent à l'état gazeux sous faible pression dans l'ampoule, émet une radiation de
couleur jaune-orangé.
La longueur d'onde correspondante est (Na)=589nm.
Représenter la transition correspondante dans le diagramme.
IV.11. Le BBT est utilisé comme indicateur coloré acido-basique en solution aqueuse.
Est-ce un colorant ou un pigment ? Justifier !
IV.12. Les solutions des deux bechers de la question IV.4. sont mélangées.
La solution obtenue prend une teinte verte lorsqu'elle est éclairée en lumière blanche naturelle.
Expliquer ce résultat !
Il y a des chances pour que le spectre des absorbances des formes acide et basique représenté dans les
documents ci-après vous soit utile !
