Solution titrante

Qu'est-ce qu'un titrage ?

Figure. 1-Protocole expérimentale du titrage

Solution titrante et réactifs

Définition d'un soluté

C'est quoi une solution titrante ?

Comment définir une solution titrée ?

Titrage et réaction chimique

Les réactions chimiques de titrage sont des réactions simples et relativement rapides qui peuvent être exprimées à l'aide des équations chimiques. La réaction de titrage se poursuit au fur et à mesure de l'ajout de la solution titrante jusqu'à la solution titrée réagisse complètement et quantitativement avec la solution titrante.

Équivalence

Le point auquel la totalité de la solution titrée a réagi est appelé point d'équivalence, également connu sous le nom de point final théorique ou stœchiométrique. Ce point est accompagné d'un changement physique brutal dans la solution, qui définit précisément le point final de la réaction.

Le changement physique associé au point final du titrage peut être produit par la solution titrante ou un indicateur et peut être détecté visuellement ou par une autre mesure physique.

Qu'est-ce-qu'un indicateur ?

Solution étalon

Dans le titrage, on utilise des solutions étalons. Une méthode de titrage peut être utilisée pour estimer avec précision la concentration des substances qui réagissent dans les réactions chimiques. Cette approche implique le titrage au moyen d'une solution étalon (une solution dont la concentration est connue avec précision) contre une solution titrée de concentration inconnue jusqu'à ce que la réaction soit presque complète. La solution titrante est le nom donné à la solution étalon dans la procédure de titrage.

Les solutions étalons peuvent être employées de différentes manières, mais elles ont toutes en commun le fait qu'elles peuvent être utilisées pour déterminer l'exactitude et la précision d'une technique d'essai.

Propriétés d'une solution étalon

Les propriétés d'une solution étalon primaire sont les suivantes :

• une grande pureté.
• Composition chimique connue avec précision.
• Absence d'humidité (n'absorbe pas d'eau, ce qui réduirait la pureté).
• Stabilité chimique.
• Facilement soluble dans l'eau pure.
• Poids molaire élevé (les variations de masse ont un effet réduit sur les moles).

Préparation d'une solution étalon

Types de titrage

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

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

Titrage acidobasique

Les titrages acidobasique sont le type de titrage le plus courant. Ils sont basés sur une réaction entre un acide et une base, une neutralisation stœchiométrique ou l'échange de protons. Pratiquement tous les titrages acidobasique sont effectués en utilisant un acide fort ou une base forte comme réactif de titrage. Le point final d'un titrage effectué avec un acide faible ou une base faible serait difficile à détecter en raison d'une faible variation du pH au point d'équivalence.

Les indicateurs chimiques peuvent être utilisés pour déterminer le point d'équivalence. L'indicateur change de couleur pour signifier que la fin du titrage a été atteinte.

Titrage rédox

Le titrage colorimétrique rédox se concentre sur les réactions d'oxydoréductions. \( Rédox \) est l'abréviation de réduction-oxydation, ce qui est une façon élégante de dire "transfert d'électrons". Une espèce (celle qui est oxydée) perd/donne des électrons, tandis que l'autre espèce (celle qui est réduite) en gagne. La raison pour laquelle l'une des réactions est appelée "réduction" est que l'état d'oxydation de cette espèce est réduit.

Les espèces ayant un degré d'oxydation positif donnent/perdent des électrons, tandis que les espèces ayant un degré d'oxydation négatif en gagnent. Par exemple : si une espèce a un degré d'oxydation de \( +2 \) et qu'elle gagne ensuite deux électrons, son degré d'oxydation est réduit à \( 0 \) .

Titrage par précipitation

Comme précédemment, nous cherchons à trouver le point d'équivalence. Cependant, avec le titrage par précipitation, nous nous concentrons sur la concentration de l'un des ions qui provoque la formation d'un précipité.

Par exemple, prends cette réaction de \( NaCl \) et \( AgNO_3 \) :

$$ NaCl_{(aq)} + AgNO_{3(aq)} \rightarrow NaNO_{3(aq)} +AgCl_{(s)} $$

Lorsqu'une espèce est marquée aqueuse \( (aq) \) , cela signifie qu'elle est soluble dans l'eau. Ici, nous voyons que \( AgCl \) est notre précipité puisqu'il s'agit d'un solide insoluble.

Les titrages ne peuvent pas être utilisés pour déterminer la quantité de tous les solutés. La réaction chimique entre la solution titrante et la solution titrée doit remplir quatre conditions :

• La réaction doit être rapide et se produire dans un délai d'environ une seconde après l'ajout de la solution titrante.
• La réaction doit être complète.
• La réaction doit avoir une stœchiométrie bien connue (rapports de réaction).
• Un point final ou un point d'inflexion pratique.

Les titrages sont très précis et peuvent offrir de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes. Les titrages sont réalisés rapidement et nécessitent des appareils et des instruments relativement simples.

Dosage par titrage : Utilisations

Les titrages peuvent être utilisés dans de nombreuses applications, notamment :

• Teneur en acide des effluents d'usine, des aliments (par exemple : fromage et vinaigre), des bains de placage et de gravure, des produits pétroliers et des médicaments.

• Teneur en bases des engrais (contenant de l'ammoniac), de l'eau de Javel, des minéraux.

• Dureté de l'eau.

• Teneur en métal des alliages, minéraux, minerais, argiles, eaux, bains de placage, peintures, papier, matières végétales, fluides biologiques, produits pétroliers.

• Teneur en humidité des denrées alimentaires, des produits pétrochimiques, des produits pharmaceutiques et des matières plastiques.

• Concentrations de réactifs rédox tels que le chlore disponible dans l'eau potable, le peroxyde, les traces d'oxydants et de réducteurs dans les aliments, les réducteurs dans l'eau des chaudières à haute température ou à haute pression, l'analyse des vitamines.