Fiche de révision : Méthodes de titrage chimique

📋 Plan du Cours

1. Titrage conductimétrique
2. Dosages conductimétriques d’exemples
3. Titrage pH-métrique
4. Proportions stœchiométriques
5. Équivalence et calcul de concentration
6. Méthodes de titrage pH-métrique

📖 1. Titrage conductimétrique

★ À maîtriser

📌 Un titrage conductimétrique est possible uniquement si la réaction support fait intervenir des ions.

• Pour suivre un titrage conductimétrique, on prélève un volume précis de l’espèce à doser dans un bécher, on y plonge une sonde, puis on ajoute progressivement la solution titrante en relevant la conductance ou la conductivité après chaque ajout, avant de tracer la courbe en fonction du volume versé.

• En titrage conductimétrique, le volume équivalent se détermine par l’abscisse du point d’intersection des deux droites qui modélisent la courbe obtenue.

Compléments

• Les courbes de conductance et de conductivité en fonction du volume versé ont la même allure, car la conductance et la conductivité sont proportionnelles.

💡 Astuce mémo

Prélever, sonder, ajouter, tracer, intersecter : le point d’intersection donne l’équivalence.

📖 2. Dosages conductimétriques d’exemples

★ À maîtriser

• Dans le titrage du nitrate d’argent par le chlorure de sodium, le volume initial de solution de nitrate d’argent est 20,0 mL, la concentration titrante est 40,0 mmol/L et le volume équivalent lu sur le graphique est 10,7 mL.

📐 Formule - La réaction support du titrage du nitrate d’argent par le chlorure de sodium est $\mathrm{Ag^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)} \rightarrow AgCl_{(s)}}$.

📐 Formule - Pour ce titrage de réaction 1:1, la concentration en nitrate d’argent vérifie $C_0V_0=C_1V_{\mathrm{eq}}$ et vaut 21,4 mmol/L.

• Un degré Dornic correspond à 0,1 g d’acide lactique par litre de yaourt.

📌 Un yaourt ferme est caractérisé par un degré Dornic compris entre 80 et 100 °D, tandis qu’un yaourt brassé est caractérisé par un degré compris entre 100 et 120 °D.

📐 Formule - Le titrage de l’acide lactique HA par les ions hydroxyde suit la réaction $\mathrm{HA_{(aq)} + HO^-_{(aq)} \rightarrow A^-_{(aq)} + H_2O_{(l)}}$.

Compléments

• Les conductivités ioniques molaires à 25 °C sont :

  • H⁺ : 35,0·10⁻³ S·m²·mol⁻¹
  • OH⁻ : 19,9·10⁻³ S·m²·mol⁻¹
  • Cl⁻ : 7,63·10⁻³ S·m²·mol⁻¹
  • NO₃⁻ : 7,14·10⁻³ S·m²·mol⁻¹
  • Ag⁺ : 6,20·10⁻³ S·m²·mol⁻¹
  • Na⁺ : 5,01·10⁻³ S·m²·mol⁻¹

• Le dosage conductimétrique du yaourt porte sur 10,0 mL de yaourt avec une solution d’hydroxyde de sodium de concentration 0,150 mol·L⁻¹.

📖 3. Titrage pH-métrique

★ À maîtriser

📌 Un titrage pH-métrique permet de doser un acide ou une base à l’aide d’un pH-mètre.

• Pour réaliser un titrage pH-métrique, on place un volume précis de l’espèce acide ou basique à doser dans un bécher, on y plonge la sonde du pH-mètre, puis on ajoute progressivement la solution titrante en relevant le pH après chaque ajout et on trace le pH en fonction du volume versé.

• 🔄 La méthode des tangentes détermine l’équivalence en plusieurs étapes :

  1. Tracer une tangente à la partie incurvée avant le saut de pH.
  2. Tracer une tangente à la partie incurvée après le saut de pH, parallèle à la première.
  3. Tracer la droite parallèle et équidistante aux deux tangentes.
  4. Repérer l’intersection de cette droite avec la courbe ; son abscisse donne le volume équivalent.

Compléments

• Dans un titrage pH-métrique simulé, 20,0 mL de solution aqueuse d’ammoniac de pH 11,0 sont titrés par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,100 mol·L⁻¹.

📖 4. Proportions stœchiométriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Proportions stœchiométriques : Deux réactifs sont introduits dans ces proportions lorsqu’ils sont tous les deux limitants.

📝 Points essentiels

📐 Formule - Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$, les réactifs A et B sont introduits dans les proportions stœchiométriques lorsque $\frac{n_A}{a}=\frac{n_B}{b}$.

📖 5. Équivalence et calcul de concentration

🔑 Notions clés & Définitions

• Équivalence : Moment où les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques.

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$, à l’équivalence, $\frac{C_A V_A}{a}=\frac{C_B V_{eq}}{b}$ et donc $C_A=\frac{C_B V_{eq}a}{bV_A}$.

Compléments

• Dans l’exercice de titrage pH-métrique, la solution titrante a une concentration $C_B=0{,}020\ \mathrm{mol/L}$ et le volume initial de solution A est $V_A=10{,}0\ \mathrm{mL}$.

📖 6. Méthodes de titrage pH-métrique

📝 Points essentiels

• La méthode de la dérivée détermine le volume équivalent à partir de la courbe pH en fonction du volume ajouté : on trace la courbe, puis sa dérivée par rapport au volume, et l’abscisse du pic vertical de la dérivée donne le volume équivalent.

💡 Astuce mémo

Courbe pH(V) → dérivée → pic vertical → volume équivalent