Fiche de révision : Méthodes de suivi par titrage

📋 Plan du Cours

1. Principe et réaction du titrage
2. Déroulement et équivalence
3. Relations stœchiométriques du dosage
4. Suivi pH-métrique du titrage
5. Suivi conductimétrique du titrage
6. Exemple du titrage acide-base

📖 1. Principe et réaction du titrage

🔑 Notions clés & Définitions

• Titrage : Méthode de dosage qui détermine la concentration, la quantité de matière ou la masse d’une espèce chimique grâce à une transformation chimique suivie par une grandeur physique ou un changement de couleur.
• Espèce titrée : Espèce chimique dont on cherche la concentration.
• Espèce titrante : Espèce chimique dont la concentration est connue.

★ À maîtriser

• Pour être quantitative, la réaction support doit être :
  • rapide
  • totale
  • unique

Compléments

📌 Dans un titrage direct, une seule réaction chimique sert de réaction support au dosage.

📖 2. Déroulement et équivalence

🔑 Notions clés & Définitions

• Équivalence : Atteinte lorsque l’ajout de solution titrante a totalement fait disparaître l’espèce titrée et que les réactifs ont été mélangés dans les proportions stœchiométriques.
• Volume équivalent : Volume total de solution titrante versé à l’équivalence.

📝 Points essentiels

• Au cours d’un titrage, l’espèce titrante est consommée tant que l’espèce titrée est en excès, puis l’espèce titrante s’accumule lorsque l’espèce titrée a disparu.

💡 Astuce mémo

Excès titré → équivalence stœchiométrique → excès titrant

📖 3. Relations stœchiométriques du dosage

📝 Points essentiels

📌 À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques et sont entièrement consommés.

• La quantité de matière de l’espèce titrante versée à l’équivalence et l’équation de réaction permettent de déduire la quantité de matière d’espèce titrée consommée, puis sa concentration dans la solution titrée.

📖 4. Suivi pH-métrique du titrage

★ À maîtriser

• Pour un titrage acide-base suivi par pH-métrie, on mesure le pH à chaque ajout de solution titrante et on trace le pH en fonction du volume versé.

• À l’équivalence d’un titrage suivi par pH-métrie, la courbe présente un saut de pH.

Compléments

• Le volume équivalent d’un titrage pH-métrique peut être déterminé par la méthode des tangentes parallèles ou par le maximum de la courbe dérivée du pH par rapport au volume versé.

• Le point d’équivalence est le point d’inflexion de la courbe pH=f(V), où le coefficient directeur de la tangente est maximal.

📖 5. Suivi conductimétrique du titrage

★ À maîtriser

📌 Un suivi conductimétrique est adapté lorsque la réaction support fait intervenir des ions ; on mesure alors la conductivité au cours des ajouts de réactif titrant.

• En suivi conductimétrique, l’équivalence est repérée par un changement de pente de la courbe de conductivité en fonction du volume versé.

Compléments

• Toutes les espèces ioniques contribuent à la conductivité de la solution, y compris les ions spectateurs qui ne participent pas à la réaction.

📌 Lors d’un titrage conductimétrique, la dilution peut être négligée lorsque le volume initial est grand devant les volumes de solution titrante ajoutés.

📐 Formule - La conductivité du milieu réactionnel est donnée par la loi de Kohlrausch : $\sigma = \sum_i \lambda_i [X_i].$

• Dans le titrage d’une solution de chlorure de sodium par une solution de nitrate d’argent, la pente de la courbe de conductivité est négative avant l’équivalence et positive après l’équivalence.

💡 Astuce mémo

Avant l’équivalence, pente négative dans l’exemple NaCl/AgNO₃ ; après, pente positive

📖 6. Exemple du titrage acide-base

📝 Points essentiels

• Dans le titrage de l’acide éthanoïque par l’hydroxyde de sodium, la solution d’acide a un volume de 100 mL et la solution titrante a une concentration de 2,0·10⁻¹ mol·L⁻¹.

• Après l’équivalence du titrage de l’acide éthanoïque par l’hydroxyde de sodium, les ions apportés par la solution titrante s’accumulent, les ions issus de l’acide ne se forment plus et la pente de conductivité reste positive, mais plus forte qu’avant l’équivalence.