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

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