Chapitre 4. Les dosages par titrage

4.1. généralités

Un dosage par titrage ( appelé aussi titrage ) permet de déterminer la quantité de matière d’une espèce chimique présente dans une solution Au cours d’un dosage par titrage, l’espèce chimique à titrer réagit avec une quantité connue d’une espèce chimique appelée espèce titrante Cette réaction doit être rapide, totale et unique

Lors d’un titrage, on introduit progressivement une solution contenant l’espèce titrant B dans une solution de volume VA contenant l’espèce à titrer A.

L’état du système chimique pour lequel les réactifs ont été introduits en proportions stoechiométriques est appelé l’équivalence.

4.2. Les titrages ph-métriques

L’équivalence est repérée par une brusque variation de pH

L’équivalence est déterminée : Soit à l’aide de la méthode des tangentes parallèles Soit à l’aide de la courbe dérivée

4.3. les titrages conductimétriques

Lors d’un titrage conductimétrique, l’équivalence est repérée par un changement de pente de la courbe représentant la conductivité σ en fonction du volume V de solution titrante versée

CH3COOH(aq) + HO-(aq) -> CH3COO-(aq) + H2O(l) Interprétation de changement de pente lors d’un titrage conductimétrique Exemple : titrage de l’acide éthanoïque ( CH3COOH(aq) ) par une solution de soude ( Na+(aq), HO-(aq)) à 10-1 mol/L Réaction de titrage : CH3COOH(aq) + HO-(aq) -> CH3COO-(aq) + H2O(l) conductivités molaires ioniques (S.m2.mol-1): λ(Na+)=5,0x10-3, λ(HO-)=20x10-3, λ(CH3COO-)=4,1x10-3

La courbe de titrage peut être décomposée en deux parties: Avant l’équivalence : le réactif limitant est HO- . Des ions Na+ sont introduits et des ions CH3COO- se forment dans la solution titrée: la conductivité σ augmente; σ = λ(Na+)[Na+] + λ(CH3COO-)[CH3COO-] Après l’équivalence : tous les CH3COOH ont été consommés. La quantité des ions CH3COO- n’évolue plus. Des ions Na+ et HO- sont introduits sans être consommés : la conductivité σ augmente beaucoup plus fortement, car λ(HO-) > λ(CH3COO-) σ = λ(Na+)[Na+] + λ(CH3COO-)[CH3COO-] + λ(HO-)[HO-]

4.3. les titrages colorimétriques

Lorsque l’une des espèces titrante ou titrée est colorée, l’équivalence est repérée par le changement de couleur de la solution.

Exemple : titrage d’une solution d’eau oxygénée ( incolore ) par une solution de permanganate de potassium ( violette )

Si aucune des espèces titrante ou titrée n’est colorée, on peut ajouter à la solution à titrer un indicateur de fin de réaction (indicateur coloré)

L’équivalence est repérée par le changement de couleur de la solution (HCl par NaOH en présence de BBT) http://www.youtube.com/watch?v=4BaM6wGlwco

Condition : l’indicateur coloré est choisi de manière à ce que sa zone de virage soit comprise dans la zone de saut de pH.

Titrage de l’acide chlorhydrique par la soude pH à l’équivalence = 7,0 Indicateur : BBT ( zone de virage 6,0 ÷ 7,6 )

Application 2 : Titrage colorimétrique (d’après BAC 2008, Pondichery)

Les dosages : résumé Dosage = technique expérimentale permettant de déterminer la concentration d’une solution 1. Les dosages par étalonnage à partir d’une gamme de solutions étalon on trace une droite d’étalonnage que l’on utilise pour déterminer une concentration inconnue utilisant la spectrophotométrie utilisant la conductimétrie 2. Les dosages par titrage à partir d’une réaction chimique entre l’espèce chimique de concentration inconnue ( à titrer ) et une autre espèce chimique de concentration connue ( titrante ) Titrage pH-métrique Titrage conductimétrique Titrage colorimétrique