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 V A 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

- dispositif expérimental:

• 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

-dispositif expérimental:

• Lors d’un titrage conductimétriqu e, 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

Interprétation de changement de pente lors d’un titrage conductimétrique • Exemple : titrage de l’acide éthanoïque ( CH 3 COOH (aq) ) par une solution de soude ( Na + (aq) , HO (aq) ) à 10 -1 mol/L • conductivités molaires ioniques (S.m

2 .mol

-1 ): λ(Na + )=5,0x10 -3 , λ(HO )=20x10 -3 , λ(CH 3 COO )=4,1x10 -3

• Avant l’équivalence : le réactif limitant est HO . Des ions Na + sont introduits et des ions CH 3 COO se forment dans la solution titrée: la conductivité σ augmente; σ = λ(Na + )[Na + ] + λ(CH 3 COO )[CH 3 COO ]

• Après l’équivalence : tous les CH 3 COOH ont été consommés. La quantité des ions CH 3 COO n’évolue plus. Des ions Na + et HO sont introduits sans être consommés : la conductivité σ augmente beaucoup plus fortement, car λ(HO ) > λ(CH 3 COO ) σ = λ(Na + )[Na + ] + λ(CH 3 COO )[CH 3 COO ] + λ(HO )[HO ]

4.3. LES TITRAGES COLORIMÉTRIQUES

- dispositif expérimental :

• Exemple 1 : titrage d’une solution d’eau oxygénée ( incolore ) par une solution de permanganate de potassium ( violette )

• Lorsque l’une des espèces titrante ou titrée est colorée, l’équivalence est repérée par le

changement de couleur de la solution.

Exemple 2 : titrage de l’acide chlorhydrique (incolore) par la soude (incolore)

• 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)

Titrage de l’acide chlorhydrique par la soude

• • pH à l’équivalence = 7,0 Indicateur : BBT ( zone de virage 6,0 ÷ 7,6 )

• 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.

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