- Préparer une solution standard de carbonate de sodium.
- Déterminer la force d’une solution donnée d’acide chlorhydrique en la titrant contre une solution standard de carbonate de sodium.
Qu’est-ce que le titrage ?
L’une des méthodes importantes de l’analyse quantitative est l’analyse volumétrique, une technique de laboratoire couramment utilisée. Elle permet de déterminer la concentration inconnue d’un échantillon en mesurant son volume. Ce processus est également appelé titrage. Dans un titrage, une solution de concentration inconnue est mise en réaction avec une solution de concentration connue. La solution prise dans la burette est appelée le titrant et la solution prise dans la fiole conique est appelée l’analyte.
Que signifie le point final d’un titrage ?
Le point final d’un titrage est le point auquel la réaction entre le titrant et l’analyte devient complète. Généralement, le point final d’un titrage est déterminé à l’aide d’indicateurs.
Qu’est-ce qu’une solution étalon?
Une solution de concentration connue est appelée solution étalon. Une solution standard peut être préparée en dissolvant une quantité connue de la substance dans un volume défini du solvant. La substance utilisée pour préparer la solution étalon peut être classée en deux types.
Etalon primaire
Un étalon primaire présente les caractéristiques suivantes.
- Il est très pur et disponible à bon marché.
- Il est très soluble dans l’eau.
- Il n’est ni déliquescent ni hygroscopique.
- Il est très stable.
L’acide oxalique, le sel de Mohr, le bichromate de potassium sont quelques exemples d’étalons primaires.
Etalon secondaire
Les substances dont les solutions étalons ne peuvent être préparées directement sont appelées étalons secondaires.
Certains exemples sont l’hydroxyde de sodium et le permanganate de potassium.
Comment exprime-t-on la concentration d’une solution ?
La concentration d’une solution peut être exprimée de la manière suivante.
Normalité : Elle est définie comme le nombre d’équivalent gramme de soluté dissous dans un litre de la solution. Elle est désignée par la lettre « N ».
Molarité : Elle est définie comme le nombre de grammes-moles de soluté dissous dans un litre de la solution. Elle est désignée par la lettre « M ».
Molarité : Elle est définie comme le nombre de moles du soluté dissous dans 1Kg de solvant. Elle est désignée par la lettre ‘m’.
Que signifie le titrage acide-base ?
Le titrage peut être classé en plusieurs types selon les réactions chimiques qui se produisent pendant le titrage. L’un des titrages les plus connus est le titrage acide-base. C’est une méthode utilisée pour déterminer la force d’un acide ou d’un alcali et ce type de titrage est basé sur la réaction de neutralisation. Dans cette réaction, les acides et les bases réagissent pour former du sel et de l’eau.
Qu’est-ce qu’un indicateur?
Un indicateur est une substance chimique qui subit un changement de couleur au point final. Le point final d’un titrage acide-base peut être déterminé en utilisant des indicateurs acide-base. Les indicateurs acide-base sont soit des acides organiques faibles, soit des bases organiques faibles. Le changement de couleur d’un indicateur dépend du pH du milieu. La forme non ionisée d’un indicateur a une couleur, mais sa forme ionisée a une couleur différente.
Par exemple, considérons l’indicateur phénolphtaléine, dont l’ionisation peut s’écrire comme suit ,
Quelques exemples courants d’indicateurs acide-base
| Indicateurs | plage de pH | Acide | Base |
|---|---|---|---|
| Phénolphtaléine | 8.0 – 10.0 | Incolore | Rose |
| Méthyl Orange | 3.1 – 4.4 | Rouge | Orange |
| Méthyl Rouge | 4.4 – 6.2 | Rouge | Jaune |
| Rouge de phénol | 6.4 – 8.0 | Jaune | Rouge |
| Bleu de thymol | 1.2 – 2.8 | Rouge | Jaune |
| Bleu de Thymol | 8.0 – 9.6 | Jaune | Bleu |
| Jaune de Méthyle | 2.9 – 4,0 | Rouge | Jaune |
Quels sont les différents types de titrages acide-base ?
Le titrage acide-base peut être classé dans les types suivants.
- Titançage acide fort-base forte : Dans ce type, un acide fort est titré contre une base forte. L’acide et la base sont de force égale, donc au point final, le pH sera neutre. Les indicateurs utilisés sont la phénolphtaléine et l’orange de méthyle.
- Exemple : Titrage de HCl Vs NaOH
- Titrement acide fort-base faible : Dans ce type, un acide fort réagit avec une base faible pour former une solution acide. Le pH de la solution est donc <7. L’orange de méthyle est l’indicateur utilisé pour déterminer le point final.
- Exemple : Titrage de HCl Vs NH4OH
- Titrement base forte-acide faible : Ici, une base forte réagit avec un acide faible pour former une solution basique. Donc le pH de la solution est >7. Dans ce type la phénolphtaléine est un indicateur approprié pour la détermination du point final.
- Exemple : Titrage de CH3COOH Vs NaOH
- Titrements acide faible-base faible : Ce type de titrage n’est pas très pratique. Ici, l’acide et la base sont tous deux très faibles donc ils ne s’ionisent pas complètement. Donc, il est difficile de déterminer la gamme de pH autour du point final et il est difficile de choisir un indicateur approprié pour ce type de titrage.
- Exemple : Titrage de CH3COOH Vs NH4OH
Comment détermine-t-on la force d’un acide ou d’une base donnée ?
La détermination de la force est basée sur la loi des équivalents. Selon cette loi, le nombre d’équivalence de la substance à titrer est égal au nombre d’équivalence du titrant utilisé.
Considérons un titrage acide-base. V1 cm3 est celui d’une solution acide de normalité N1 nécessaire pour neutraliser V2 cm3 d’une base de normalité N2.
On sait que 1000 cm3 de solution acide 1N contient de l’acide = 1 équivalent gramme
V1 cm3de solution acide 1N contient de l’acide= V1/1000 équivalents grammes
Donc le nombre d’équivalents grammes d’acide dans V1 cm3 de solution acide N1 est de ; 
De même, le nombre d’équivalents grammes de base dans V2 cm3 de solution basique N2 est ; 
Selon la loi des équivalents, au point final, 
i.e, 
C’est ce qu’on appelle l’équation de normalité.
De même, l’équation de molarité peut être écrite comme,
Ici, nous déterminons la force du HCl en le titrant contre une solution standard de carbonate de sodium et ils réagissent pour former du NaCl, du CO2 et de l’eau. La réaction chimique peut être représentée comme;
Ici, 1 mole de carbonate de sodium réagit avec 2 moles de HCl. Donc, selon l’équation de la molarité,
Résultats d’apprentissage
- Les élèves comprennent les termes : estimation quantitative, titrages acide-base, point final, solutions standard, molarité, molalité, normalité et indicateurs..
- Les élèves peuvent calculer la force d’un acide ou d’une base donnée en utilisant les équations de molarité ou de normalité.
- Les élèves acquièrent la compétence de préparer la solution standard et de déterminer le point final.
- Les élèves acquièrent la compétence de choisir les indicateurs en fonction de la nature de la solution.
- Les élèves sont familiers avec l’appareillage utilisé pour le titrage.
- Les élèves acquièrent la compétence d’effectuer le titrage en utilisant le carbonate de sodium et l’acide chlorhydrique dans le laboratoire réel une fois qu’ils visualisent les différentes étapes.
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