TP virtuel de colorimétrie : étalonnage du glucose
Mis à jour le 2026-10-08
Ce TP virtuel de colorimétrie reprend le travail pratique obligatoire d'AQA A-level Biology sur le glucose : une gamme de dilutions, une courbe d'étalonnage colorimétrique et un échantillon inconnu d'« urine ». Les élèves chauffent six étalons de glucose avec le réactif de Benedict, retirent le précipité rouge, choisissent un filtre, font le zéro avec un blanc et mesurent chaque tube trois fois. Les absorbances moyennes donnent une courbe d'étalonnage, et la courbe donne la concentration de l'inconnu. Toutes les valeurs ci-dessous ont été lues dans la simulation.
Liens avec les programmes
- AQA A-level Biology (7402), travail pratique obligatoire 11 : une gamme de dilutions de glucose et une courbe d'étalonnage colorimétrique pour trouver la concentration en glucose d'un échantillon inconnu d'« urine » (spécification 3.6.4.2, régulation de la glycémie).
- AP Chemistry, Topic 3.13 Beer–Lambert law (SAP-8.C) : la même méthode que le TP d'investigation guidée sur le pourcentage massique de cuivre dans un laiton, qui a son propre préréglage (voir Prolongement).
Simulic n'est pas affilié à AQA ni au College Board, et n'est pas approuvé par eux.
Avant le TP (5 min)
Demandez aux élèves de s'engager sur une prédiction, sur papier ou comme question 1 du lien de classe :
« Des étalons de plus en plus riches en glucose sont chauffés avec le réactif de Benedict, le précipité rouge est retiré et la solution restante est mesurée à travers un filtre rouge. Que devient l'absorbance quand la concentration en glucose augmente ? »
Beaucoup d'élèves s'attendent à « plus de glucose, plus de couleur, plus d'absorbance ».
Protocole dans la simulation
- Cliquez sur l'onglet Étalonnage. Gardez Dosage : Glucose – réactif de Benedict (échantillon d'urine) et Étalons : Proportionnelle (à 10 mL), et laissez Bruit et Retirer le précipité (centrifuger) cochés.
- Lisez le tableau de dilution : S1 à S6 contiennent 0 à 10 mL de solution mère à 10 mmol/L complétés à 10 mL, soit 0 à 10 mmol/L.
- Réglez Filtre sur Rouge 660 nm et appuyez sur Zéro (blanc).
- Choisissez Étalon S1 sous Dans le colorimètre (ou touchez le tube) et appuyez trois fois sur Lire. Faites de même pour S2 à S6.
- Choisissez Inconnu et appuyez trois fois sur Lire. Gardez Ajustement : Courbe par les points et lisez la concentration à la fin de l'affichage.
- Test du filtre : réglez Filtre sur Vert 525 nm, appuyez de nouveau sur Zéro (blanc) et mesurez chaque tube trois fois.
- Seulement maintenant, appuyez sur Voir la valeur vraie et notez votre pourcentage d'écart.
| Tube | c (mmol/L) | A moyenne, Rouge 660 nm | A moyenne, Vert 525 nm |
|---|---|---|---|
| S1 | 0 | ||
| S2 | 2,00 | ||
| S3 | 4,00 | ||
| S4 | 6,00 | ||
| S5 | 8,00 | ||
| S6 | 10,0 | ||
| Inconnu | ? |
Résultats attendus
Le bruit dépend du numéro d'échantillon : tous les élèves sur l'échantillon 1 obtiennent ces mesures.
| c (mmol/L) | 0 | 2,00 | 4,00 | 6,00 | 8,00 | 10,0 | Inconnu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A moyenne, Rouge 660 nm | 0,898 | 0,780 | 0,676 | 0,583 | 0,498 | 0,432 | 0,521 |
| A moyenne, Vert 525 nm | 0,216 | 0,186 | 0,161 | 0,143 | 0,127 | 0,109 | 0,127 |
- La courbe descend. Plus il y a de glucose, moins il reste de cuivre(II) bleu pour absorber la lumière rouge. Elle s'incurve légèrement ; une droite a donné R² = 0,9911.
- Inconnu : A = 0,521 se situe entre S4 et S5, ce qui donne 7,45 mmol/L. La valeur vraie est 7,82 mmol/L (écart −4,7 %).
- Filtre : sur l'ensemble des étalons, A a baissé de 0,466 avec le rouge, mais seulement de 0,107 avec le vert : la courbe rouge est plus de quatre fois plus pentue.
- Sur les 20 numéros d'échantillon, les résultats avec le filtre rouge ne se sont jamais écartés de plus de 0,37 mmol/L de la valeur vraie (moyenne 0,12) ; avec le filtre vert, l'écart allait jusqu'à 1,05 mmol/L (moyenne 0,30). S4 a toujours donné 0,576–0,602 au rouge.
Questions pour les élèves
- (Prédiction, reposée après le TP) Que devient l'absorbance à travers un filtre rouge quand la concentration en glucose augmente ?
- Laquelle de ces grandeurs est une variable contrôlée ?
- Quelle est l'absorbance moyenne de S4 (6,00 mmol/L) avec le filtre rouge ?
- Quelle est la concentration en glucose de l'inconnu (échantillon 1) ?
- Pourquoi le filtre rouge donne-t-il un résultat plus fiable que le filtre vert ?
Réponses pour l'enseignant : (1) Elle diminue, de 0,898 à 0,432. (2) Le filtre et le volume de réactif de Benedict dans chaque tube. (3) Accepter 0,56–0,62 (0,583 pour l'échantillon 1). (4) Accepter 7,0–8,3 mmol/L (7,45 d'après la courbe ; valeur vraie 7,82). (5) La solution bleue absorbe la lumière rouge, sa couleur complémentaire : la courbe est donc la plus pentue à 660 nm, et le même bruit de lecture donne une plus petite erreur sur la concentration.
Idées fausses fréquentes
- « Plus de glucose donne une absorbance plus grande. » Ici, on mesure le cuivre(II) bleu qui reste, et il diminue quand le glucose augmente.
- « Le filtre doit être de la couleur de la solution. » Une solution bleue transmet la lumière bleue ; un filtre rouge mesure ce qu'elle absorbe.
- « Le blanc, c'est l'étalon à 0 mmol/L. » Le blanc est de l'eau distillée ; S1 contient du réactif de Benedict et donne 0,898.
Prolongement
- Cuivre dans le laiton (AP Chemistry) : choisissez Dosage : Cuivre dans le laiton (Cu²⁺), réglez Rouge 660 nm, appuyez sur Zéro (blanc) et gardez l'ajustement par une droite. Pour l'échantillon 1, l'inconnu a donné 0,0922 mol/L : 0,982 g de laiton contenaient donc 0,586 g de cuivre, soit 59,6 % (valeur vraie 60,4 %).
Questions fréquentes
Le lien de classe peut-il s'ouvrir sur l'onglet Étalonnage ?
Oui. Dans les valeurs de départ du lien, réglez Écran sur Étalonnage. Gardez Dosage (écran Étalonnage) sur Glucose – réactif de Benedict (échantillon d'urine), Dilution des étalons (écran Étalonnage) sur Proportionnelle (à 10 mL), Numéro de l'échantillon inconnu (change sa concentration) à 1 et Bruit de mesure (pipetage, lecture) coché, pour que les réponses correspondent.
Et si je donne des numéros d'échantillon différents aux groupes ?
Chaque numéro d'échantillon donne un inconnu différent, entre 2,5 et 8,5 mmol/L. Les questions 1, 2, 3 et 5 restent valables, mais la plage de la question 4 ne convient qu'à l'échantillon 1.
Les élèves peuvent-ils simplement appuyer sur Voir la valeur vraie ?
Oui. Demandez-leur de noter leur résultat d'abord, puis discutez du pourcentage d'écart affiché.
Simulations et guides associés
Préparer une solution – concentration en pourcentage, concentration molaire et dilution
Tests alimentaires – sucres, amidon, protéines et lipides
Pour l'absorbance, le trajet optique et la longueur d'onde dans les autres onglets, voir le TP virtuel sur la loi de Beer-Lambert. Pour le test qualitatif de Benedict, voir le TP virtuel sur les tests alimentaires.