T'es-tu déjà interrogé sur la quantité de fluorure que doit contenir ton eau potable ? Quelles sont les méthodes utilisées pour garantir des niveaux sains de fluor dans l'eau potable ?Le fluor est un élément important pour la prévention de la carie dentaire, mais des valeurs élevées peuvent avoir un…
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Jetzt kostenlos anmeldenT'es-tu déjà interrogé sur la quantité de fluorure que doit contenir ton eau potable ? Quelles sont les méthodes utilisées pour garantir des niveaux sains de fluor dans l'eau potable ?
Le fluor est un élément important pour la prévention de la carie dentaire, mais des valeurs élevées peuvent avoir un effet néfaste sur les dents. D'où l'importance de surveiller les niveaux de fluor dans l'eau afin de protéger le consommateur. Les chimistes analystes connaissent la réponse ! Ils s'appuient sur le titrage colorimétrique pour le calcul de la concentration de fluor dans l'eau et de nombreux éléments.
Dans ce résumé de cours, nous allons examiner plus en détail le titrage colorimétrique et ses utilisations dans divers domaines.
Le 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 analyte identifié.
Un titrage colorimétrique est un titrage basé sur le changement de couleur du mélange réactionnel pour déterminer l'Équivalence.
Étant donné que les mesures de volume jouent un rôle clé dans le titrage colorimétrique, celui-ci est également connu sous le nom d'analyse volumétrique.
La substance dont la concentration est déterminée dans un titrage colorimétrique.
Le réactif titrant est la solution de concentration connue qui est ajoutée au réactif titré dans un titrage colorimétrique.
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.
L'équivalence ou le point final est défini 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.
Pour détecter l'équivalence, un indicateur est utilisé pour chaque type de réaction.
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.
Bien que les spécificités diffèrent d'un type à l'autre, il existe une procédure générale suivie pour le titrage colorimétrique.
Voici les étapes générales :
Il existe différents types de titrages. Chaque type est basé sur le type de réaction qui se produit. Ces types sont les suivants :
Il existe en fait un quatrième type de titrage appelé titrage complexométrique. Ces titrages se situent un peu au-dessus du niveau du lycée.
Dans un titrage complexométrique, la réaction forme un complexe (Atome central entouré d'un ensemble d'atomes/molécules liés). Ce type de réaction est plus courant pour les Métaux de transition.
Pour mieux comprendre chaque type de titrage colorimétrique, nous allons les expliquer.
Lorsque nous parlons des différents types de titrages colorimétriques, nous nous concentrons sur les différentes mesures. En examinant chaque type, nous nous concentrerons également sur les mesures que nous effectuons.
Dans un titrage acide-base, on ajoute un indicateur qui change de couleur à un pH donné. L'indicateur est choisi en fonction de l'endroit où se trouve le point final.
Le but du titrage est de déterminer le point d'équivalence.
Le point d'équivalence est le point où il y a des quantités stœchiométriques équivalentes de l'analyte et du titrant.
Le rapport n'est pas nécessairement \( 1:1 \) , car il reflète le rapport donné dans l'Équation chimique.
Nous utilisons le point d'équivalence pour résoudre la concentration de l'analyte à l'aide de cette formule :
$$ aM_{analyte} V_{analyte} = bM_{titrant} V_{titrant} $$
Où \( a \) et \( b \) sont les coefficients de l'équation de la Réaction acide-base, \( M \) représente la molarité \( (mol/L) \) , et \( V \) représente le volume \( (L) \) .
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.
L'état d'Oxydation est la charge théorique qu'une espèce aurait si toutes ses liaisons étaient ioniques, c'est-à-dire qu'elle donnait ou recevait entièrement des électrons par liaison.
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 \( 0 \) .
Comme précédemment, nous cherchons à trouver le point d'équivalence. Cependant, avec le titrage colorimétrique 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.
Après avoir effectué un titrage colorimétrique, tu devras faire un calcul de la concentration du réactif titré.
\( 24.55 \ cm^{3} \) de manganate de potassium \( (VII) \) \( 0.020 \ M \) aqueux ont réagi avec \( 25.0 \ cm^{3} \) de solution de sulfate de fer \( (II) \) acidifiée. Trouve la concentration d'ions \( Fe^{2+} \) dans la solution.
Étape 1 : Écris l'équation équilibrée
$$ Fe_{(aq)}^{2+} +MnO_{4(aq)}^{-} + 8 H_{(aq)}^{+} \rightarrow 5Fe_{(aq)}^{3+} + Mn_{(aq)}^{2+} + 4H_2O_{(l)} $$
Étape 2 : Détermine le nombre de moles d'ions \( MnO_{4}^{-} \) ajoutés dans l'erlenmeyer.
Moles de \( MnO_{4}^{-} = \frac{concentration \ \times \ volume}{1000} \)
Nous divisons par \( 1000 \) pour convertir le volume de \( cm^3 \) en \( dm^3 \) .
Moles de \( MnO_{4}^{-} = \frac{0.02 \times 24.55}{1000} = \ 0.000491 \ mol \)
Étape 3 : L'équation t'indique qu'une mole de \( MnO_{4}^{-} \) réagit avec \( 5 \) moles de \( Fe^{2+} \) .
$$ 5Fe_{(aq)}^{2+} + MnO_{4(aq)}^{-} +8 H^{+} \rightarrow 5Fe_{(aq)}^{3+} +Mn_{(aq)}^{2+} + 4H_2O_{(l)} $$
Étape 4 : Multiplie les moles de \( MnO_{4}^{-} par \ 5 \) .
\( 0,000491 \times 5 \ = \ 0,002455 \ moles \ de \ Fe^{2+} \) .
Étape 5 : Calcule la concentration de \( Fe^{2+} \) .
moles de \( Fe^{2+} = \frac{concentration \ \times \ volume}{1000} \)
Réorganise la formule de sorte que la \( concentration = \frac{moles \times 1000}{volume} \)
\( Concentration = \frac{0.002455 \times 1000}{25} \)
\( Concentration = \ 0,0982 \ mol \ dm^{-3} \)
\( Concentration = \ 0,0982 \ mol \ dm^{-3} \)
À partir de ces quelques exemples, tu peux comprendre pourquoi le titrage colorimétrique est un outil extrêmement utile !
Les titrages colorimétriques sont très utiles pour déterminer la concentration d'un analyte désigné. Voici quelques utilisations pour chaque type de titrage :
Le principe d’un titrage colorimétrique est basé sur l’ajout progressif d’une solution appelée titrant à un volume connu de la substance à analyser appelée l’analyte ou titré en présence d’un indicateur coloré qui aide à repérer le point d’équivalence par un changement de couleur du mélange.
La différence entre l’étalonnage et un titrage :
Le titrage est basé sur l’utilisation d’une réaction chimique, ce type d’analyse appelé aussi analyse destructive.
Par contre l’étalonnage est une méthode d’analyse non destructive basé sur la mesure d’une grandeur physique afin de la comparer avec une valeur de référence.
Le titrage fonctionne par l'ajout progressif d'une solution de concentration connue, appelée le titrant, à un volume connu de la substance à analyser, appelée l'analyte ou le titrant. Le point auquel les deux solutions sont chimiquement équilibrées, est appelé le point final du titrage ou l’équivalence.
Un titrage est calculé au point d'équivalence en basant sur le principe d’égalité des quantités de réactif titrant et de réactif titré inconnu, donc pour trouver la concentration molaire, il faut utiliser l'équation suivante :
C (titré) = C (titrant) . V (titrant) / V (titré)
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S'INSCRIRE S'INSCRIREFiches dans Titrage colorimétrique50+
Commence à apprendreSi \( 0,1 \ L \) de \( NaOH \) \( 0,5 \ M \) est nécessaire pour atteindre le point d'équivalence avec \( HCl \), combien de moles de \( H^{+} \) y avait-il dans la solution initiale ?
\( 0,01 \) moles de \( H^{+} \)
Où va l'analyte d'un titrage ?
Burette
Si l'on utilise un acide faible pour un analyte, quel sera le réactif titrant de titrage ?
Acide faible
Comment s'appelle-t-il lorsqu'il y a un nombre égal de moles de réactif titrant et d'analyte titré ?
Point d'équivalence
Lequel des éléments suivants n'est pas une bonne pratique lors de la réalisation d'un titrage ?
S'assurer que le robinet d'arrêt est fermé avant de verser le réactif dans la burette.
Les titrages utilisent toujours les mêmes indicateurs.
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