Au programme de ce chapitre
- I. Principe d'un titrage : la réaction support
- II. Repérer l'équivalence
- III. Exploiter un titrage
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un titrage (ou dosage) détermine la quantité de matière d'une espèce en solution par une réaction support de titrage, rapide, totale et unique, mettant en jeu un réactif titrant de concentration connue versé progressivement sur l'espèce à titrer. L'équivalence est atteinte lorsque les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de l'équation de la réaction support.
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Un exemple corrigé
Exemple Avec Va = 20,0 mL et Véq = 10,0 mL pour Cb = 2,0 × 10⁻² mol·L⁻¹, la relation à l'équivalence donne Ca = Cb × Véq / Va = (2,0 × 10⁻² × 10,0) / 20,0 = 1,0 × 10⁻² mol·L⁻¹.
Pour un titrage d'oxydoréduction, l'équation 5 Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8 H⁺ → 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O impose à l'équivalence n(Fe²⁺) = 5 × n(MnO₄⁻) : avec C(MnO₄⁻) = 1,00 × 10⁻² mol·L⁻¹ versés à Véq = 8,4 mL sur Va = 20,0 mL de solution de Fe²⁺, on obtient n(MnO₄⁻) = 8,4 × 10⁻⁵ mol, donc n(Fe²⁺) = 4,2 × 10⁻⁴ mol et C(Fe²⁺) = 4,2 × 10⁻⁴ / 20,0 × 10⁻³ = 2,1 × 10⁻² mol·L⁻¹.
Pour un titrage d'oxydoréduction, l'équation 5 Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8 H⁺ → 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O impose à l'équivalence n(Fe²⁺) = 5 × n(MnO₄⁻) : avec C(MnO₄⁻) = 1,00 × 10⁻² mol·L⁻¹ versés à Véq = 8,4 mL sur Va = 20,0 mL de solution de Fe²⁺, on obtient n(MnO₄⁻) = 8,4 × 10⁻⁵ mol, donc n(Fe²⁺) = 4,2 × 10⁻⁴ mol et C(Fe²⁺) = 4,2 × 10⁻⁴ / 20,0 × 10⁻³ = 2,1 × 10⁻² mol·L⁻¹.
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Le titrage est une méthode chimique (il consomme l'espèce), contrairement à la conductimétrie physique.
Attention Ne confonds pas l'équivalence, définie par les proportions stœchiométriques, avec la neutralité (pH = 7). Le titrage d'un acide faible par une base forte a son équivalence à un pH basique (souvent voisin de 8 à 9), car la solution obtenue contient la base conjuguée de l'acide faible.
L'astuce du prof
Astuce. À l'équivalence, applique n(titré)/a = n(titrant)/b pour remonter à la concentration.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Trois qualités d'une réaction support de titrage ?
Voir la correction
Totale, rapide et unique (sans réaction parasite).
Exercice 2
Comment définit-on l'équivalence ?
Voir la correction
Le moment où les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques.