first commit

complexes_MEDTA.txt

@@ -0,0 +1,62 @@
+Ag+, [Ag(EDTA)]3-
+Al3+, [Al(EDTA)]-
+Am3+, [Am(EDTA)]-
+Ba2+, [Ba(EDTA)]2-
+Be2+, [Be(EDTA)]2-
+Bi3+, [Bi(EDTA)]-
+Ca2+, [Ca(EDTA)]2-
+Cd2+, [Cd(EDTA)]2-
+Ce3+, [Ce(EDTA)]-
+Cf3+, [Cf(EDTA)]-
+Cm3+, [Cm(EDTA)]-
+Co2+, [Co(EDTA)]2–
+Co3+, [Co(EDTA)]–
+Cr2+, [Cr(EDTA)]2-
+Cr3+, [Cr(EDTA)]-
+Cu2+, [Cu(EDTA)]2-
+Dy3+, [Dy(EDTA)]-
+Er3+, [Er(EDTA)]-
+Eu3+, [Eu(EDTA)]-
+Fe2+, [Fe(EDTA)]2-
+Fe3+, [Fe(EDTA)]-
+Ga3+, [Ga(EDTA)]-
+Gd3+, [Gd(EDTA)]-
+Hg2+, [Hg(EDTA)]2-
+Ho3+, [Ho(EDTA)]-
+In3+, [In(EDTA)]-
+La3+, [La(EDTA)]-
+Li+, [Li(EDTA)]3-
+Lu3+, [Lu(EDTA)]-
+Mg2+, [Mg(EDTA)]2-
+Mn2+, [Mn(EDTA)]2-
+Mo5+, [Mo(EDTA)]+
+Na+, [Na(EDTA)]3-
+Nd3+, [Nd(EDTA)]-
+Ni2+, [Ni(EDTA)]2-
+Pb2+, [Pb(EDTA)]2-
+Pd2+, [Pd(EDTA)]2-
+Pm3+, [Pm(EDTA)]-
+Pr3+, [Pr(EDTA)]-
+Pu3+, [Pu(EDTA)]-
+Pu4+, [Pu(EDTA)]
+Pu6+, [Pu(EDTA)]2+
+Ra2+, [Ra(EDTA)]2-
+Sc3+, [Sc(EDTA)]-
+Sm3+, [Sm(EDTA)]-
+Sn2+, [Sn(EDTA)]2-
+Sr2+, [Sr(EDTA)]2-
+Tb3+, [Tb(EDTA)]-
+Th4+, [Th(EDTA)]
+Ti3+, [Ti(EDTA)]-
+TiO2+, [TiO(EDTA)]2-
+Tl3+, [Tl(EDTA)]-
+Tm3+, [Tm(EDTA)]-
+U4+, [U(EDTA)]
+V2+, [V(EDTA)]2-
+V3+, [V(EDTA)]-
+VO2+, [VO(EDTA)]2-
+V5+, [V(EDTA)]+
+Y3+, [Y(EDTA)]-
+Yb3+, [Yb(EDTA)]-
+Zn2+, [Zn(EDTA)]2-
+Zr4+, [Zr(EDTA)]

logKf_EDTA.txt

@@ -0,0 +1,62 @@
+Ag+, 7.32
+Al3+, 16.11
+Am3+, 18.18
+Ba2+, 7.78
+Be2+, 9.3
+Bi3+, 22.8
+Ca2+, 11.0
+Cd2+, 16.4
+Ce3+, 16.80
+Cf3+, 19.09
+Cm3+, 18.45
+Co2+, 16.31
+Co3+, 36
+Cr2+, 13.6
+Cr3+, 23
+Cu2+, 18.7
+Dy3+, 18.0
+Er3+, 18.15
+Eu3+, 17.99
+Fe2+, 14.33
+Fe3+, 24.23
+Ga3+, 20.25
+Gd3+, 17.2
+Hg2+, 21.80
+Ho3+, 18.1
+In3+, 24.95
+La3+, 16.34
+Li+, 2.79
+Lu3+, 19.83
+Mg2+, 8.64
+Mn2+, 13.8
+Mo5+, 6.36
+Na+, 1.66
+Nd3+, 16.6
+Ni2+, 18.56
+Pb2+, 18.3
+Pd2+, 18.5
+Pm3+, 17.45
+Pr3+, 16.55
+Pu3+, 18.12
+Pu4+, 17.66
+Pu6+, 17.66
+Ra2+, 7.4
+Sc3+, 23.1
+Sm3+, 16.43
+Sn2+, 22.1
+Sr2+, 8.80
+Tb3+, 17.6
+Th4+, 23.2
+Ti3+, 21.3
+TiO2+, 17.3
+Tl3+, 22.5
+Tm3+, 19.49
+U4+, 17.50
+V2+, 12.70
+V3+, 25.9
+VO2+, 18.0
+V5+, 18.05
+Y3+, 18.32
+Yb3+, 18.70
+Zn2+, 16.4
+Zr4+, 19.40

temp.py

@@ -0,0 +1,313 @@
+from math import log10, prod, sqrt # calculs mathematiques
+from matplotlib.figure import Figure # mise en graphique matplotlib dans Tkinter
+from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
+import csv # recherche des informations dans une mini base de donnees
+from chempy import chemistry # affichage d'une reaction chimique
+import tkinter as tk # interface du programme
+from tkinter import ttk
+
+
+def reaction(cation) :
+    
+    """
+    Génération de la réaction de complexation
+    
+    :cation: cation metallique complexé
+    
+    """
+    
+    with open('complexes_MEDTA.txt', newline='') as csvfile: 
+        liste1 = csv.reader(csvfile)
+        complexes = dict(liste1) # dictionnaire reliant cation et complexe cation-EDTA
+    
+    complexation = chemistry.Reaction({'Y4-': 1, cation: 1}, {complexes[cation]: 1}) # reaction
+    
+    return complexation
+
+
+def constante_formation(cation):
+    
+    """
+    Calcul de la constante de formation du complexe
+    
+    :cation: cation metallique complexé
+    
+    """
+    
+    with open('logKf_EDTA.txt', newline='') as csvfile:
+        liste2 = csv.reader(csvfile)
+        constante = dict(liste2) # dictionnaire reliant cation et Kf cation-EDTA
+
+    if cation in constante :
+    
+        Kf = 10 ** float(constante[cation])
+    
+    else :
+    
+        cation = input("Données manquantes, veuillez introduire un nouveau cation M ou M(X): ")
+    
+        Kf = 10 ** float(constante[cation])
+    
+    return Kf
+
+
+def coeff_distri_ligand(pH):
+    
+    """
+    Calcul du coefficient de distribution alpha ligand
+
+    :pH: acidite de la solution titree
+    
+    """ 
+
+    Ka_EDTA = [10**-2, 10**-2.7, 10**-6.16, 10**-10.26] # liste des constantes d'acidite de l'EDTA (de Ka1 a Ka4)
+    parametre = 1 # denominateur definition aplha ligand
+    
+    for i in range(1, len(Ka_EDTA)) :
+        cste_multiplicative = prod(Ka_EDTA[-i:])
+        parametre += 10**(i*-pH) / cste_multiplicative # termes en [H3O+] divisee par produits de Ka_EDTA
+    
+    alpha_ligand = 1 / parametre
+    
+    return alpha_ligand
+
+
+def cste_formation_pH(cation, pH):
+    
+    """
+    Calcul de la constante d'equilibre de formation du complexe [MEDTA] modulee par le pH
+    
+    :Kf: constante de formation du complexe [MEDTA]
+    :pH: acidite de la solution titree
+    
+    """
+    
+    Kf = constante_formation(cation)
+    alpha_ligand = coeff_distri_ligand(pH)
+    Kf_pH = Kf * alpha_ligand
+    
+    return Kf_pH
+
+
+def volume_eq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand):
+    
+    """
+    Calcul du volume equivalent
+    
+    :conc_init_metal: concentration initial en solution titree
+    :V_metal: volume initial de solution titree
+    :conc_ligand: concentration initial en ligand
+        
+    """
+    volume_eq = (conc_init_metal * V_metal) / conc_ligand
+    
+    return volume_eq
+
+
+def volume_ligand(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand):
+    
+    """
+    Calcul de la gamme de volumes d'EDTA ajoutés
+
+    :conc_init_metal: concentration initiale en solution titrée
+    :V_metal: volume initial de solution titrée
+    :conc_ligand: concentration initiale en ligand
+    
+    """
+    
+    V_ligand_actuel = 0 # debut titrage
+    V_ligand_step = 0.1 #intervalle de volume titrant entre chaque mesure
+    V_equivalence = volume_eq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand)
+    V_ligand_stop = 2 * V_equivalence # fin titrage
+    V_ligand = [] # liste des volumes titrant utilises
+
+    nbre_V_ligand = round(V_ligand_stop, 1) * 10 # nombre de mesures
+
+    for i in range(int(nbre_V_ligand) + 1): # remplissage liste des volumes titrant utilises
+        
+        V_ligand.append(round(V_ligand_actuel, 1)) # on a claqué le round car les valeurs de i n'étaient pas entieres, et la boucle if ne tombait alors jamais sur le cas de l'équivalence
+        V_ligand_actuel += V_ligand_step
+        
+    return V_ligand
+
+
+def _logM(V_ligand, conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, cation, pH, Kf):
+    
+    """
+    Calcul des valeurs de pM = -logM
+    
+
+    :conc_init_metal: concentration initiale en solution titrée
+    :V_metal: volume initial de solution titrée
+    :conc_ligand: concentration initiale en ligand
+    :cation: cation metallique complexé
+    :pH: acidite de la solution titree
+    :Kf: constante de formation du complexe [MEDTA]
+   
+    """
+    
+    pM =[]
+    
+    V_equivalence = volume_eq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand)
+    
+    for i in V_ligand : # calcul titrage
+        
+        if i < V_equivalence: # avant equivalence
+            
+            M = conc_metal_anteeq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, i)
+            pM.append(-log10(M))
+            
+        elif i == V_equivalence: # a equivalence
+            
+            M = conc_metal_eq(conc_init_metal, V_metal, conc_ligand, i, cste_formation_pH(cation, pH))
+            tk.Label(interface, text="Volume équivalent (mL) = %.2f" % i).grid(row=9, columnspan=2) # affichage du volume équivalent
+            tk.Label(interface, text="pM = %.2f" % -log10(M)).grid(row=10, columnspan=2) # affichage du pM à l'équivalence
+            pM.append(-log10(M))
+            
+        elif i > V_equivalence: # apres equivalence jusqu'a 2*volume_eq
+            
+            M = conc_metal_posteq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, i, Kf)
+            pM.append(-log10(M))
+            
+    return pM
+
+    
+def conc_metal_anteeq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, V_ligand):
+    
+    """
+    Calcul de la concentration en metal à l'équilibre avant équivalence en considérant la dilution
+    
+    :conc_init_metal: concentration initiale en solution titrée
+    :V_metal: volume initial de solution titrée
+    :conc_ligand: concentration initiale en ligand
+    :V_ligand: volume de ligand (titrant) ajouté
+        
+    """
+    
+    V_tot = V_metal * 10**-3 + V_ligand * 10**-3 
+    
+    M_1 = (conc_init_metal * V_metal * 10**-3 - conc_ligand * V_ligand* 10**-3 ) / V_tot 
+
+    return M_1
+
+
+def conc_metal_eq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, V_ligand, Kf_pH):
+    
+    """
+    Calcul de la concentration en métal a l'équilibre à équivalence en considérant la dilution
+    
+    :conc_init_metal: concentration initial en solution titree
+    :V_metal: volume initial de solution titree
+    :conc_ligand: concentration initial en ligand
+    :V_ligand: volume de ligand (titrant) ajoute
+    :Kf_pH: constante d'equilibre de formation du complexe [MEDTA] modulee par le pH
+    
+    """
+   
+    V_tot = V_metal * 10**-3 + V_ligand* 10**-3  # volume total de la solution
+    
+    M_2 = sqrt((conc_init_metal * V_metal * 10**-3) / (Kf_pH * V_tot))
+    
+    return M_2
+
+
+def conc_metal_posteq(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, V_ligand, Kf_pH):
+    
+    """
+    Calcul de la concentration en metal a l'equilibre apres equivalence en considerant la dilution
+    
+    :conc_init_metal: concentration initial en solution titree
+    :V_metal: volume initial de solution titree
+    :conc_ligand: concentration initial en ligand
+    :V_ligand: volume de ligand (titrant) ajoute
+    :Kf_pH: constante d'equilibre de formation du complexe [MEDTA] modulee par le pH
+    
+    """
+    
+    M_3 = (conc_init_metal * V_metal * 10**-3) / (Kf_pH * (conc_ligand * V_ligand* 10**-3  - conc_init_metal * V_metal * 10**-3))
+    
+    return M_3
+    
+
+def get_values():
+    
+    """
+    Récupération des données introduites par l'utilisateur via l'interface tkinter et création de la courbe de titrage
+    
+    """
+    
+    cation = d1.get()
+    conc_init_metal = float(d2.get())
+    conc_ligand = float(d3.get())
+    V_metal = float(d4.get())
+    pH = float(d5.get())
+   
+    courbe = graphique(cation, conc_init_metal, conc_ligand, V_metal, pH) # courbe de titrage complexométrique
+    plot = FigureCanvasTkAgg(courbe, master=interface)
+    plot.draw()
+    plot.get_tk_widget().grid(row=12, columnspan=2)
+    
+    tk.Label(interface, text=reaction(cation)).grid(row=8, columnspan=2) # affichage réaction
+  
+    
+def graphique(cation, conc_init_metal, conc_ligand, V_metal, pH): 
+    
+    """
+    Mise en graphique
+    
+    :cation: cation metallique complexé
+    :conc_init_metal: concentration initiale en solution titrée
+    :conc_ligand: concentration initiale en ligand
+    :V_metal: volume initial de solution titrée
+    :pH: acidite de la solution titree
+   
+    """
+    
+    fig = Figure(figsize=(4,5)) # affichage du graphique
+    ax = fig.add_subplot() # génération de graphique
+    
+    V_ligand = volume_ligand(conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand)
+    Kf = constante_formation(cation)
+    
+    # caractéristiques du graphique
+    ax.plot(V_ligand, _logM(V_ligand, conc_init_metal, V_metal,  conc_ligand, cation, pH, Kf), "tab:purple")
+    ax.set_xlabel("Volume EDTA ajouté en mL")
+    ax.set_ylabel("pM")
+    ax.set_title("Courbe de titrage complexométrique")
+    
+    return fig
+    
+
+""" Interface tkinter """
+
+interface = tk.Tk() # fenêtre du programme
+
+interface.title('Complexométrie')
+
+tk.Label(interface, text="Cation métallique titré noté Xy+ : ").grid(row=0) # donnée 1 (d1)
+tk.Label(interface, text="conc. cation (M): ").grid(row=1) # d2
+tk.Label(interface, text="conc. ligand (M): ").grid(row=2) # d3
+tk.Label(interface, text="vol. solution metallique (mL): ").grid(row=3) # d4
+tk.Label(interface, text="pH : ").grid(row=4) # d5
+
+d1 = tk.Entry(interface) # entrées des données
+d2 = tk.Entry(interface)
+d3 = tk.Entry(interface)
+d4 = tk.Entry(interface)
+d5 = tk.Entry(interface)
+
+d1.grid(row=0, column=1) # position des entrées
+d2.grid(row=1, column=1)
+d3.grid(row=2, column=1)
+d4.grid(row=3, column=1)
+d5.grid(row=4, column=1)
+
+submit = ttk.Button(interface, text="Titrer", command= get_values) # button de lancement
+submit.grid(row=6, columnspan=2) # position du button de lancement
+interface.bind("<Return>", lambda _: submit.invoke()) # enter pour titrer
+
+interface.rowconfigure(5, minsize=30) # espaces vides entre en dessou et au dessus des résultats affichés
+interface.rowconfigure(7, minsize=30)
+interface.rowconfigure(11, minsize=30)
+
+interface.mainloop() # fin de l'exécution du programme via tkinter