Équivalence

Supposons que tu as un acide et une base. Tu connais la concentration de l'acide, mais celle de la base est un mystère - elle pourrait être de n'importe quelle concentration pour autant que tu le saches. Pour connaître cette concentration inconnue, tu peux effectuer un type de réaction appelé titrage.

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    As-tu déjà appris sur le titrage colorimétrique ? Cela dépend principalement de l'utilisation d'indicateur coloré pour détecter l'équivalence. Explorons-en plus dans la suite de ce résumé de cours !

    • Ce résumé de cours porte sur l'équivalence en chimie.
    • Nous commencerons par définir l'espèce chimique et la quantité de matière avant d'examiner la méthode de titrage colorimétrique.
    • Nous examinerons ensuite la solution titrante ou réactif titrant et le réactif limitant.
    • Puis, nous aborderons de ce que nous entendons par l'équivalence et le volume équivalent.
    • Nous allons explorer ensuite l'indicateur coloré et les coefficients stœchiométriques.
    • Enfin, nous allons approfondir sur les types de titrages et apprendrons comment trouver le point d'équivalence par titrage.

    Espèce chimique

    Une espèce chimique en chimie est définie comme le type d'ensemble qui comprend des entités chimiquement identiques. Ces espèces comprennent les ions, les radicaux ainsi que les atomes.

    Qu'est-ce qu'une quantité de matière ?

    La quantité de matière \( (n) \) désigne le nombre de particules ou d'entités élémentaires dans un échantillon. Elle est également appelée quantité chimique.

    L'unité de mesure de la quantité de matière est la mole.

    Définition d'un titrage

    Un titrage, également connu sous le nom de titrimétrie, est une méthode courante d'analyse chimique quantitative en laboratoire, utilisée pour déterminer la concentration inconnue d'un soluté identifié.


    Qu'est-ce qu'un titrage colorimétrique ?

    Un titrage colorimétrique est un titrage basé sur le changement de couleur du mélange réactionnel pour déterminer l'équivalence.

    Équivalence, Un montage typique de titrage, StudySmarterFig. 1- Un montage typique de titrage.

    Solution titrée

    Une solution titrée est la substance dont la concentration est déterminée dans un titrage.

    Solution titrante

    La solution de concentration connue qui est ajoutée à la solution titrée dans un titrage.

    Réactif limitant

    Le réactif limitant est le réactif qui est complètement consommé dans la réaction. Une fois que ce réactif est entièrement consommé, il arrête la réaction et limite donc le produit fabriqué.

    Comment définir l'équivalence ?

    L'équivalence peut être définie comme un point dans les réactions où le nombre d'équivalents de réactif titrant et réactif titré devient égal. Il s'agit du moment où la réaction s'achève.

    Volume équivalent

    Le volume équivalent est le volume de la solution titrante ajouté lorsque les réactifs titré et titrant ont été mis en présence dans des proportions stœchiométriques.

    Pour détecter l'équivalence, un indicateur coloré est utilisé pour chaque type de réaction.

    Pourquoi l'indicateur coloré est-il utilisé ?

    L'indicateur coloré est une substance utilisée pour indiquer le point d'équivalence d'un titrage. Les indicateurs colorés sont généralement choisis en fonction de leur capacité à subir un changement de couleur visible à un pH spécifique.

    Les indicateurs colorés ont différents usages : ils peuvent être utilisés pour signaler le point d'équivalence d'un dosage acido-basique, et ils permettent également d'estimer le pH d'une solution !

    Les indicateurs colorés aident à savoir quand l'équivalence du titrage a été atteinte. Idéalement, l'indicateur coloré devrait changer de couleur à l'équivalence. Cependant, les changements de pH sont rapides près du point d'équivalence, et une goutte supplémentaire de réactif titrant peut changer le pH de plusieurs unités.

    Indicateurs colorés naturels

    Sais-tu que les fleurs d'hortensia sont considérées comme des indicateurs naturels ?

    Ces fleurs sont bleues lorsqu'elles poussent dans des solides acides et roses/rouges dans des sols au pH basique !

    D'autres types d'indicateurs colorés naturels comprennent les roses rouges et roses, les iris bleus, et même certains fruits et légumes comme les fraises et les betteraves !

    Que sont les coefficients stœchiométriques ?

    Les coefficients stœchiométriques sont les chiffres précédant un élément/composé qui indiquent le nombre de moles présentes. Ils indiquent le rapport entre les réactifs et les produits.

    Types de titrage colorimétriques

    Il existe différents types de titrages colorimétriques. Chaque type est basé sur le type de réaction qui se produit. Ces types sont les suivants :

    • Les titrages colorimétriques acide-base : Une réaction d'un acide et d'une base.
    • Les titrages colorimétriques rédox : Une réaction qui implique le transfert d'électrons.
    • Les titrages colorimétriques par précipitation : Réaction qui produit un solide insoluble (précipité).

    Comment trouver le point d'équivalence par un titrage ?

    Le titrage représente la méthode la plus couramment utilisée pour trouver l'équivalence. Lorsqu'on effectue un titrage la stœchiométrie représente un élément essentiel à l'équivalence. Les étapes de l'utilisation de la stœchiométrie pour calculer le point d'équivalence sont les suivantes :

    1. Détermine la réaction équilibrée : L'équation équilibrée d'une réaction fournit des informations importantes sur le rapport entre les réactifs et leur(s) produit(s).
    2. Identifie ce qui est connu/donné : Dans de nombreux problèmes, les élèves recevront la quantité en moles et la concentration d'un ou plusieurs réactifs. Ces valeurs sont essentielles pour déterminer la quantité de réactifs à l'équivalence.
    3. Trouve les moles du réactif titrant : On le calcule en multipliant le volume par la molarité du réactif titrant. Par exemple, lorsque \( 0,003 \ L \) d'un réactif titrant \( 2,00 \ M \) est présent, \( 0,003 \ L \times 2,00 \ M = 0,006 \ moles \) .
    4. Trouve les moles de l'analyte à l'équivalence : Comme l'analyte et le réactif de titrage ont un nombre égal de moles à l'à l'équivalence, un rapport stœchiométrique peut être utilisé pour résoudre l'équation équilibrée.
    5. Convertis dans les unités requises : Dans certains cas, les réactifs sont exprimés en \( mL \) plutôt qu'en \( L \) . Pour calculer correctement le nombre de moles d'une substance, il faut convertir les \( mL \) en \( L \) en les divisant par \( 1 000 \) .

    Équivalence - Points clés

    • Une espèce chimique est définie comme le type d'ensemble qui comprend des entités chimiquement identiques.
    • La quantité de matière \( (n) \) désigne le nombre de particules ou d'entités élémentaires dans un échantillon. Elle est mesurée par la mole.
    • Un titrage, également connu sous le nom de titrimétrie, est une méthode d'analyse chimique quantitative, utilisée pour déterminer la concentration inconnue d'un soluté identifié.
    • Le réactif limitant est le réactif qui est complètement consommé dans la réaction.
    • Un titrage colorimétrique est un titrage basé sur le changement de couleur du mélange réactionnel pour déterminer l'équivalence.
    • L'équivalence est définie comme un point dans les réactions où le nombre d'équivalents de solution titrante et solution titré devient égale.
    • Le volume équivalent est le volume de la solution titrante pour mettre les réactifs titré et titrant en présence proportions stœchiométriques.
    • L'indicateur coloré est une substance utilisée pour indiquer le point d'équivalence d'un titrage.
    • Les coefficients stœchiométriques indiquent le rapport entre le réactif titrant et titré dans un titrage.
    Questions fréquemment posées en Équivalence

    Qu'est-ce que l'équivalence en chimie ? 

    L'équivalence est définie comme un point dans les réactions où le nombre d'équivalents de réactif titrant et réactif titré devient égal. Il s'agit du moment où la réaction s'achève.  

    Comment l'équivalence est-elle déterminée ? 

    L'équivalence est déterminée à l'aide des différentes méthodes :

    • Indicateur de pH
    • Conductance
    • Changement de couleur
    • Précipitation
    • Calorimètres
    • Titrimétrie  
    • Spectroscopie
    • Ampérométrie

    Qu'est-ce que l'équivalence du titrage ? 

    L'équivalence du titrage est le point dans la réaction où le nombre d'équivalents de réactif titrant et réactif titré devient égal.

    Comment trouver le pH à l'équivalence ? 

    Pour trouver le pH à l'équivalence, une courbe de titrage est utilisée. 

    Le pH de la solution à l'équivalence dépend de la force de l'acide et de la base utilisées dans le titrage.

    Acide fort-base forte, pH = 7

    Acide faible-base forte, pH > 7

    Acide fort-base faible, pH < 7

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    Dans un titrage colorimétrique, Quel substance chimique peut être ajouté à la solution titrée pour donner un changement de couleur au point d'équivalence ? 

    Dans un titrage, pour trouver le volume de la burette versé 

    Dans un titrage acidobasique, une réaction qui implique un transfert d'électrons est mise en jeu

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