QCM : Volumétrie en chimie analytique — 23 questions

Explication

La précipitation commence lorsque le produit ionique atteint Ks, ce qui correspond à l’état de saturation de la solution. L’argentimétrie est un titrage par précipitation des ions argent Ag+, notamment utilisé pour doser les ions chlorure.

Explication

Pour un couple acide-base, $pK_A=-\log K_A$ et $pK_B=-\log K_B$. Dans l’eau à 25 °C, les constantes des espèces conjuguées vérifient $pK_A+pK_B=14$, et le pKa caractérise l’acide tandis que le pKb caractérise sa base conjuguée.

Explication

La précision du volume équivalent repose sur une manipulation rigoureuse, une lecture correcte et la répétabilité, la sensibilité, la reproductibilité ainsi que le matériel de précision. La justesse de la concentration titrante relève, elle, de l’étalonnage.

Explication

L’équivalence correspond à l’introduction d’un volume de titrant permettant la consommation stœchiométrique complète du réactif titré. Elle relève donc de la composition du système, tandis que le point final dépend d’un signal expérimental.

Explication

L’analyte est la substance à analyser dans un échantillon. La matrice désigne ce qui constitue l’échantillon à l’exception de l’analyte, et la teneur relève de l’analyse quantitative.

Explication

La chimie analytique vise l’identification, la caractérisation et la quantification des substances chimiques. L’analyse peut inclure la préparation, la séparation ou la mise en solution avant l’identification et la quantification. La chromatographie et la spectrométrie UV-visible font partie des méthodes instrumentales citées, tandis que la thermogravimétrie n’est pas mentionnée.

Explication

Pour la stœchiométrie $aA+bB\rightarrow produits$, la concentration recherchée vérifie $C_A=\frac{a}{b}\frac{C_BV_{B,eq}}{V_A}$. Le rapport stœchiométrique est donc $a/b$, et le volume de titrant utilisé est celui mesuré à l’équivalence.

Explication

À la demi-équivalence du titrage d’un acide faible par une base forte, les espèces du couple sont dans les proportions correspondant à la relation de Henderson-Hasselbalch, d’où $pH=pK_A$. Le pH n’est pas égal au pKb de la base conjuguée.

Explication

Un acide est défini comme une espèce capable de céder un ou plusieurs protons, tandis qu’une base peut en capter. Le pH à la demi-équivalence d’un acide faible titré par une base forte est égal au pKa de cet acide.

Explication

La réduction correspond à un gain d’électrons et à une diminution du nombre d’oxydation. Dans la loi de Nernst fournie, le coefficient logarithmique est $\frac{0,059}{n}$ à 25 °C, et les titrages cités comprennent notamment la manganimétrie et la réaction de Karl Fischer.

Explication

L’analyse chimique peut comprendre la préparation de l’échantillon, sa séparation ou sa mise en solution, puis son identification et sa quantification. La centrifugation n’est pas présentée comme une étape générale de cette séquence.

Explication

Pour le sel $C_aU_b(s)\rightleftharpoons aC^{v+}+bU^{y-}$, le produit de solubilité vaut $K_s=[C^{v+}]^a[U^{y-}]^b$ et $pK_s=-\log K_s$. Une solubilité plus élevée correspond à un Ks plus grand et à un pKs plus petit.

Explication

À l’équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques, d’où $\frac{n_A}{a}=\frac{n_B}{b}$. Cette relation s’applique à la réaction générale donnée et les deux réactifs sont alors consommés selon ces proportions.

Explication

La loi de Nernst s’écrit bien avec le rapport des concentrations de l’oxydant et du réducteur, multiplié par le facteur logarithmique dépendant de n. Une oxydation implique une perte d’électrons et une augmentation du nombre d’oxydation, tandis qu’une réduction implique un gain d’électrons et une diminution. L’iodométrie, la manganimétrie, la cérimétrie et la réaction de Karl Fischer sont des titrages d’oxydoréduction cités.

Explication

Un titrage indirect peut consister à doser le produit formé ou le réactif ajouté en excès qui reste après réaction. Le dosage du produit formé ne correspond donc pas au dosage du réactif en excès.

Explication

Un étalon primaire doit être très pur, stable à l’air, anhydre, soluble et de masse molaire assez élevée. La précision du volume équivalent dépend aussi de la manipulation, de la lecture, de la répétabilité, de la sensibilité, de la reproductibilité et du matériel utilisé.

Explication

L’analyse quantitative détermine la teneur d’un composé donné dans un échantillon. La composition chimique globale correspond à l’analyse qualitative, tandis que l’analyte est la substance à analyser.

Explication

En pH-métrie, la dérivée première est calculée par $\frac{\Delta pH}{\Delta V}=\frac{pH_{i+1}-pH_i}{V_{i+1}-V_i}$. Le maximum de cette dérivée permet de repérer l’équivalence, et non son minimum.

Explication

Une solution tampon contient un acide faible et sa base conjuguée, ou une base faible et son acide conjugué. Un acide fort seul ne constitue donc pas une solution tampon.

Explication

Le titrant est une solution de concentration connue qui réagit avec le titré. Le titré est l’analyte dont la concentration est déterminée, et non la solution de concentration connue.

Explication

Les titrages par complexation les plus courants sont réalisés avec l’EDTA. Celui-ci possède six couples acide-base, dont quatre associés aux groupes carboxyliques et deux aux fonctions azotées. La forme totalement protonée est notée $H_6Y^{2+}$, tandis que la forme majoritaire dépend du pH.

Explication

La dissociation du complexe s’écrit $ML_n\rightleftharpoons M+nL$, et sa constante vaut $K_d=\frac{[M][L]^n}{[ML_n]}$. Les titrages par complexation les plus courants utilisent l’EDTA, tandis que la forme totalement déprotonée de l’EDTA est notée $Y^{4-}$.

Explication

Un dosage détermine une concentration en solution, tandis qu’un titrage est un dosage fondé sur une réaction entre un titrant de concentration connue et un titré de concentration inconnue. Le titrant n’a donc pas une concentration inconnue, et un dosage ne se définit pas nécessairement par une réaction chimique.