Point d'équivalence : Moment du dosage où les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques de l'équation de la réaction support.
- Écrire l'équation bilan de la réaction
- Identifier les coefficients stoechiométriques
- Établir la relation entre les quantités de matière
- Appliquer la condition d'équivalence
\(2MnO_4^- + 5C_2O_4^{2-} + 16H^+ \rightarrow 2Mn^{2+} + 10CO_2 + 8H_2O\)
MnO₄⁻ : 2, C₂O₄²⁻ : 5
À l'équivalence : \(\frac{n_{MnO_4^-}}{2} = \frac{n_{C_2O_4^{2-}}}{5}\)
\(n_{MnO_4^-} = \frac{2}{5} \times n_{C_2O_4^{2-}}\)
À l'équivalence, la quantité de matière de MnO₄⁻ est égale à 2/5 de la quantité de matière de C₂O₄²⁻.
• Stoechiométrie : Les coefficients de l'équation déterminent les proportions
• Condition d'équivalence : Les réactifs sont dans les proportions stoechiométriques
• Calcul : Appliquer la relation n₁/coeff₁ = n₂/coeff₂
Calcul de concentration : Utilisation de la relation à l'équivalence pour déterminer la concentration inconnue d'une solution.
Pour une réaction de stoechiométrie 1:1 : \(n_A = n_B\)
Soit : \(C_A \times V_A = C_B \times V_E\)
\(C_A = \frac{C_B \times V_E}{V_A}\)
\(C_A = \frac{0.100 \times 16.5}{20.0} = \frac{1.65}{20.0} = 0.0825 M\)
La concentration est bien exprimée en mol·L⁻¹
La concentration de la solution d'acide est C_A = 0.0825 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 : \(C_A \times V_A = C_B \times V_E\)
\(V_E = \frac{C_A \times V_A}{C_B}\)
\(V_E = \frac{0.060 \times 25.0}{0.120} = \frac{1.50}{0.120} = 12.5 mL\)
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 oxydoréducteur : Dosage basé sur une réaction d'oxydoréduction entre un oxydant et un réducteur. La stoechiométrie est souvent différente de 1:1.
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
Méthode potentiométrique : Détection de l'équivalence par mesure du potentiel d'une électrode sensible. Le point d'équivalence correspond à un saut de potentiel.
On mesure le potentiel d'une électrode en fonction du volume de titrant ajouté
Avant l'équivalence : le potentiel varie lentement
Au point d'équivalence : brusque changement de pente (saut de potentiel)
Après l'équivalence : le potentiel continue à varier
Le point d'équivalence est au centre du saut de potentiel
On peut utiliser la méthode de la dérivée pour localiser précisément le point
Très précise, pas besoin d'indicateur coloré
Peut être utilisée pour des solutions colorées ou troubles
Le point d'équivalence est détecté par le saut de potentiel sur la courbe E = f(V), correspondant au volume central du saut.
• Précision : Méthode très précise pour localiser l'équivalence
• Universelle : Peut être utilisée pour tous les types de titrages
• Automatisation : Facilement automatisable avec des électrodes sélectives
- Indicateur coloré : Changement de couleur à l'équivalence
- Conductimétrie : Changement de pente sur la courbe σ = f(V)
- pH-métrie : Saut de pH pour les titrages acide-base
- Potentiométrie : Saut de potentiel pour les titrages redox
- Photométrie : Changement d'absorbance
- Acide-base : H₃O⁺ + HO⁻ → 2H₂O (rapport 1:1)
- Oxydoréduction : MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O (rapport 1:5)
- Précipitation : Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(s) (rapport 1:1)
- Complexation : Fe³⁺ + SCN⁻ → [Fe(SCN)]²⁺ (rapport 1:1)
