Exercice 2 - Dosage par étalonnage · Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines Métropole 2025

Document 1: Les ions thiocyanate, marqueurs du tabagisme

L'acide cyanhydrique $\text{HCN}$ est l'une des substances chimiques présente dans la fumée du tabac. L'exposition fréquente à cette substance est toxique. En se dégradant, elle produit des ions thiocyanate $\text{SCN}^-$ qui sont des marqueurs biologiques du tabagisme.

Le dosage par étalonnage des ions thiocyanate dans la salive permet de mesurer l'exposition d'une personne à la fumée de cigarette.

La concentration habituelle en ions thiocyanate dans la salive pour un non-fumeur varie entre $50$ et $200\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$. Chez les fumeurs, on peut rencontrer des concentrations voisines de $400\text{ mg}\cdot\text{L}^{-1}$.

Document 2: Principe du dosage par étalonnage des ions thiocyanate

L’ion thiocyanate étant incolore, on le fait réagir avec des ions fer III pour former un ion coloré dont la concentration en quantité de matière est égale à la concentration initiale des ions thiocyanate $\mathrm{SCN^-(aq)}$.

Le dosage par étalonnage consiste à mesurer l’absorbance $A$, à une longueur d’onde correctement choisie, d’une gamme de solutions étalons de concentrations différentes afin d’obtenir une courbe d’étalonnage.

Une solution mère $\mathrm{S_0}$ d’ions thiocyanate $\mathrm{SCN^-(aq)}$ est préparée. Les solutions étalons sont obtenues par dilution de la solution mère avec une solution contenant des ions $\mathrm{Fe^{3+}(aq)}$.

La concentration en ions thiocyanate dans l’échantillon de salive, préparé dans les mêmes conditions que les solutions étalons, est déterminée par lecture graphique à partir de la mesure de son absorbance.

Document 3: Spectre d'absorption de la solution contenant l'ion coloré

La courbe ci-dessous représente l'absorbance d'une solution aqueuse contenant l'ion coloré en fonction de la longueur d'onde.

6.

Déterminer, à partir du document 3, la longueur d'onde $\lambda$ optimale pour réaliser les mesures d'absorbance. Justifier la réponse.

À partir des mesures d'absorbance des solutions étalons, à la longueur d'onde optimale, on obtient la courbe d'étalonnage donnée ci-dessous. Elle représente l'absorbance $A$ des solutions en fonction de leur concentration en masse d'ions thiocyanate, notée $C_m(\text{SCN}^-)$.

La salive prélevée, diluée $40$ fois, est préparée dans les mêmes conditions que les solutions étalons. La mesure de son absorbance est: $A = 0{,}36$.

7.

Déterminer la concentration en masse de thiocyanate dans la solution de salive diluée. On fera apparaître la construction sur un graphique simplifié réalisé sur la copie.

8.

À l'aide du document 1, déterminer en justifiant si la personne est victime de tabagisme passif.