Titrage - Définition

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- Introduction - Matériel nécessaire - Calculs - Titrage en solution aqueuse - Calcul d'un excès

Titrage en solution aqueuse

Pour réaliser un titrage, on réalise une réaction chimique où l'espèce en solution réagit avec une autre substance. L'espèce à doser est appelée réactif titré et la substance ajoutée est appelée réactif titrant

Il est possible de réaliser un titrage conductimétrique (pour une réaction acido-basique), un titrage colorimétrique, un titrage pH-métrique, ...

Les titrages pH-métrique

Dosage d'un acide fort par une base faible en présence d'un indicateur coloré.

Ce type de titrage est réalisable uniquement avec des acides et des bases, faible ou fort, et sous présence d'un PH-mètre ou d'un indicateur de pH colorée.

Titrage d'un acide fort par une base forte

En solution, les acides forts comme l'acide chlorhydrique sont totalement dissociés et donnent des ions $H_3O^+ \,$ . De même, les bases fortes se dissocient totalement pour libérer des ions $OH^-\,$ . Les ions $H_3O^+\,$ et $OH^-\,$ réagissent de la façon suivante: $H_3O^+ + OH^- \longrightarrow 2H_2O \,$ (Voici l'équation générale de neutralisation)

Au volume à l'équivalence tous les ions $H 3 O +$ et $O H -$ ont réagi, la seule réaction qui se produit est celle de l'autoprotolyse de l'eau. Le pH est alors égal à 7. L'équivalence est indiquée soit par un indicateur de pH, soit indirectement par une courbe représentant le pH en fonction du volume de base versé. Vous devez pour cela relever les valeurs du PH-mètre pour chaque mL de solution versée. Quand le pH commence à augmenter de façon significative, versez alors 0,2 ml de solution entre chaque mesure de pH. Une fois que le pH sera redevenu relativement stable reprenez une mesure de pH tous les ml. En traçant la courbe du pH en fonction du volume de base versée, on obtient la courbe représentée comme sur le dessin ci-contre. Pour retrouver le volume à l'équivalence, vous devez tracer les tangentes aux deux points d'inflexion (là où la courbe change de direction). Les tangentes doivent être parallèles. Tracer une perpendiculaire à ces deux droites, puis grâce à un compas, tracer la médiatrice de la perpendiculaire. La médiatrice doit être parallèle aux tangentes . Le volume à l'équivalence est l'endroit où la médiatrice et la courbe se rencontrent, pour un pH de 7.

Les titrages par indicateurs colorés

Les titrages conductimétriques

Un titrage conductimétrique utilise la capacité des ions à conduire le courant électrique dans un milieu aqueux, on mesure alors la conductance de la solution grâce à une électrode. Comme chaque ion conduit le courant différemment, la conductance varie pendant le dosage. Cette notion est directement liée avec la concentration des ions présents. Par exemple : L'ion $H 3 O +$ conduit mieux le courant que l'ion $O H -$ . Si vous faites réagir les ions $H 3 O +$ , la conductance de la solution va baisser car ces ions disparaissent ( la concentration des ions $H 3 O +$ diminue ) .Puis si vous continuez le titrage au-delà du point a l'équivalence, la conductance va monter, car les ions $O H -$ seront de plus en plus nombreux,(la concentration des ions $O H -$ augmente). En relevant les valeurs indiquées par le conductimètre, on peut tracer la droite de la conductance en fonction du volume versé. Il se dessine alors deux droites adjacentes, en forme de V.Le point adjacent indique le volume à l'équivalence.

Calcul d'un excès

Au départ la solution titrée est en excès. Après l'équivalence, c'est la solution titrante qui est en excès. Pour une réaction acido-basique, l'acide est limitant au début et pour une oxydo-réduction, c'est l'oxydant qui est limitant avant l'équivalence.

Un excès est une partie des réactifs qui ne réagit pas pendant une réaction chimique et qui se retrouve donc dans les produits de la réaction. On peut doser l'excès de réactif avec une deuxième réaction chimique : c'est un dosage en retour.

	$Cl-\,$	$Ag+\,$	$AgCl \,$
Etat initial	$n Cl^- = C NaCl \times V NaCl$	$n Ag^+ = C AgNO_3 \times V AgNO_3$	$0$
Etat intermédiaire	$n Cl^- = ( C NaCl \times V NaCl) - x$	$n Ag^+ = (C AgNO_3 \times V AgNO_3 )- x$	$x \,$
Etat final	$0$	$n' Ag^+ = (C AgNO_3 \times V AgNO_3 )- x max$	$x m a x$