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ECE - Rédiger un protocole expérimental - SPC     pdf.gif

Il n’y a pas de méthode particulière pour élaborer un protocole expérimental !

En effet l’élaboration d’un protocole pour l’étude d’une synthèse chimique peut se révéler très différente de celle requise pour étudier le phénomène de diffraction ou de celle permettant d’analyser les caractéristiques d’un son.

On peut cependant décrire les grandes lignes permettant d’élaborer un protocole expérimental. Vous trouverez un exemple en chimie et un exemple en physique afin de mieux vous représenter la description générale.

Etapes de l’élaboration

Exemple d’un dosage conductimétrique (déboucheur de canalisation)

Exemple de la détermination de la dimension d’un cheveu (diffraction)

La description du phénomène a étudié :

On précisera ici, l’objectif de la manipulation, le phénomène physique ou chimique étudié. Une relation de cause à effet est décrite lorsque cela s’avère judicieux : « Nous allons étudier l’influence de …. sur …. » .

Il faut s’appuyer sur les documents fournis et ses connaissances pour rédiger brièvement cette partie.

Nous voulons déterminer la concentration des ions hydroxydes dans une solution diluée du déboucheur.

Pour cela, nous allons étudier l’influence de la concentration des ions hydroxydes sur la conductivité de la solution.

Nous voulons déterminer l’épaisseur d’un cheveu.

Pour cela, nous allons étudier l’influence de la dimension d’une fente sur la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction.

Le principe de chaque expérience est établi :

On choisit le  facteur à faire varier en précisant les facteurs gardés constants.

On indique le paramètre observable.

L’effet attendu du facteur variable sur le paramètre observé est décrit.

(On peut s’appuyer sur une relation littérale fournie dans les documents)

Nous étudierons la variation de la conductivité de la solution lors d’un ajout d’ions oxonium.

Cette conductivité va diminuer jusqu’au point d’équivalence pour ensuite augmenter.

Le point de rupture de pente permettra de déterminer la concentration des ions hydroxydes.

Le facteur variable est [HO-]

Le paramètre observé est s (conductivité)
Nous allons mesurer la largeur de la tache centrale de la figure de diffraction pour des fentes de dimensions connues. Plus cette dimension se rapprochera de la longueur d’onde du laser utilisé comme source lumineuse et plus la tache de diffraction sera large.

Le choix du matériel :

Choix des outils et précautions à prendre pour faire varier le facteur variable et mesuré le paramètre observé.

(Pour réaliser la dilution : pipette jaugée et fiole jaugée à choisir en fonction du facteur de dilution voulu.)

Pour l’étude conductimétrique : un conductimètre, un grand bécher, un agitateur magnétique et une burette graduée. Papier mm ou tableur grapheur pour la représentation du graphe.

On manipulera avec des gants et des lunettes de protection (solutions acides et basiques).

Il faut une source de lumière cohérente et monochromatique : on utilisera un laser placé sur un support de hauteur réglable.

Les fentes et le cheveu monté sur diapositive seront placés sur un porte fente.

Un écran, ainsi qu’un mètre.

Papier mm ou tableur grapheur pour la représentation du graphe.

On fera très attention à ne pas diriger le laser vers les yeux.

Etablir la procédure :

Le principe de la mesure est expliqué.

On pourra ici déterminer (quand c’est judicieux) :

  • La ou les valeurs du facteur variable
  • Les valeurs des facteurs gardés constants
  • La durée de l’expérience
  • Le(s) moment(s) ou le facteur variable est modifié.
  • La fréquence des mesures du paramètre observé

La relation permettant de déterminer la concentration au point d’équivalence est :

Ca.Veq = Cb.Vb

On précise :

  • La concentration de l’acide
  • Le volume de solution à étudier
  • Le volume d’acide introduit entre deux mesures

On trace le graphe L = f(a) puis on reporte la valeur de la largeur de la tache centrale de diffraction obtenue avec le cheveu afin de déterminer la dimension de ce dernier.

On précise :

  • Les dimensions des différentes fentes (facteur variable)
La distance D entre la fente et l’écran (facteur constant) : cette distance est choisie de manière à observer le phénomène de diffraction le plus précisément possible (la plus grande possible)

Présentation du protocole :

On pourra utiliser un schéma pour représenter l’expérience.

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Date de création : 10/05/2014 10:39
Catégorie : Terminale S - ECE
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