Réaction support : Réaction chimique quantitative et rapide qui sert de base au dosage. Elle doit être totale, unique et stoechiométrique.
- Identifier les espèces présentes dans le bécher
- Identifier les espèces dans la burette
- Prévoir la réaction possible entre ces espèces
- Vérifier si la réaction est totale et rapide
- Écrire l'équation bilan équilibrée
H₃O⁺, Cl⁻, H₂O
Na⁺, HO⁻, H₂O
H₃O⁺ + HO⁻ → 2H₂O
La réaction est totale, rapide et stoechiométrique (1:1)
La réaction support du dosage est : H₃O⁺ + HO⁻ → 2H₂O
• Quantitative : La réaction doit être totale
• Rapide : L'équilibre est atteint instantanément
• Stoechiométrique : Rapport défini entre les réactifs
Point d'équivalence : Moment du dosage où les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques de l'équation de la réaction support.
Pour une réaction de stoechiométrie 1:1 : \(n_A = n_B\)
Soit : \(C_A \times V_A = C_B \times V_E\)
\(C_A = \frac{C_B \times V_E}{V_A}\)
\(C_A = \frac{0.100 \times 15.0}{20.0} = \frac{1.50}{20.0} = 0.0750 M\)
La concentration est bien exprimée en mol·L⁻¹
La concentration de la solution d'acide est C_A = 0.0750 mol·L⁻¹.
• Relation fondamentale : n = C × V pour une solution
• Équivalence : Les quantités de matière sont dans les proportions stoechiométriques
• Calcul : Respecter les chiffres significatifs et les unités
Volume équivalent : Volume de solution titrante versé pour atteindre l'équivalence. Il correspond à l'intersection de deux portions de droite sur la courbe de dosage.
Pour une réaction 1:1 : \(n_A = n_B\)
Soit : \(C_A \times V_A = C_B \times V_E\)
\(V_E = \frac{C_A \times V_A}{C_B}\)
\(V_E = \frac{0.050 \times 25.0}{0.100} = \frac{1.25}{0.100} = 12.5 mL\)
Il faut verser 12.5 mL de solution titrante pour atteindre l'équivalence
Le volume équivalent est V_E = 12.5 mL.
• Proportionalité : Plus la concentration de la solution à doser est élevée, plus V_E est grand
• Inversement proportionnel : Plus la concentration du titrant est élevée, plus V_E est petit
• Calcul : Vérifier la cohérence des unités dans les calculs
Titrage oxydoréduction : Dosage basé sur une réaction d'oxydoréduction entre un oxydant et un réducteur. Le permanganate de potassium est un oxydant courant.
MnO₄⁻/Mn²⁺ couple oxydant/réducteur
Fe²⁺/Fe³⁺ couple oxydant/réducteur
1 MnO₄⁻ réagit avec 5 Fe²⁺
\(n_{MnO_4^-} = \frac{n_{Fe^{2+}}}{5}\)
Soit : \(C_{MnO_4^-} \times V_E = \frac{C_{Fe^{2+}} \times V_{Fe^{2+}}}{5}\)
Si C_MnO₄⁻ = 0.020 M, V_E = 18.5 mL, V_Fe²⁺ = 25.0 mL
\(C_{Fe^{2+}} = \frac{5 \times 0.020 \times 18.5}{25.0} = 0.074 M\)
La concentration de la solution de Fe²⁺ est de 0.074 mol·L⁻¹.
• Stoechiométrie : Prendre en compte les coefficients de la réaction
• Autocoloration : Le MnO₄⁻ est violet, Mn²⁺ est incolore (indicateur naturel)
• Acidité : Le milieu doit être acide pour la réaction
Pureté d'un échantillon : Rapport entre la masse de substance pure et la masse totale de l'échantillon. Peut être déterminée par titrage.
\(H_2C_2O_4 + 2HO^- \rightarrow C_2O_4^{2-} + 2H_2O\)
1 mole d'H₂C₂O₄ réagit avec 2 moles de HO⁻
Soit : \(n_{H_2C_2O_4} = \frac{n_{HO^-}}{2}\)
Si C_B = 0.100 M et V_E = 24.0 mL
\(n_{HO^-} = 0.100 \times 0.0240 = 0.00240 mol\)
\(n_{H_2C_2O_4} = \frac{0.00240}{2} = 0.00120 mol\)
\(m_{H_2C_2O_4} = n \times M = 0.00120 \times 90.0 = 0.108 g\)
\(Pureté = \frac{m_{pure}}{m_{totale}} \times 100 = \frac{0.108}{1.25} \times 100 = 8.64\%\)
La pureté de l'échantillon est de 8.64% en masse.
• Stoechiométrie : Respecter les rapports entre les réactifs
• Calcul de pureté : Pureté (%) = (masse pure / masse totale) × 100
• Conversion : Passer de quantité de matière à masse via la masse molaire
- Préparation : Nettoyer et rincer la verrerie, remplir la burette
- Prélèvement : Mesurer précisément le volume de solution à doser
- Indicateur : Ajouter un indicateur coloré si nécessaire
- Titration : Ajouter progressivement le réactif titrant
- Repérage équivalence : Changement de couleur ou saut de pH
- Calcul : Déterminer la concentration à partir du volume équivalent
- Acide-base : H₃O⁺ + HO⁻ → 2H₂O
- Oxydoréduction : MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O
- Précipitation : Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(s)
- Complexation : Fe³⁺ + SCN⁻ → [Fe(SCN)]²⁺
