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Titrage conductimétrique

Dans l'industrie pharmaceutique, afin de déterminer la pureté et la concentration de divers médicaments, il est nécessaire d'utiliser le titrage conductimétrique.En effet, le titrage conductimétrique est très utilisé pour déterminer la concentration de diverses substances en solution. Qu'est-ce qu'un titrage conductimétrique ?Dans ce résumé de cours, nous allons voir comment réaliser le titrage conductimétrique d'une espèce ionique en solution. Ce résumé de cours porte sur…

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Titrage conductimétrique

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Dans l'industrie pharmaceutique, afin de déterminer la pureté et la concentration de divers médicaments, il est nécessaire d'utiliser le titrage conductimétrique.

En effet, le titrage conductimétrique est très utilisé pour déterminer la concentration de diverses substances en solution.

Qu'est-ce qu'un titrage conductimétrique ?

Dans ce résumé de cours, nous allons voir comment réaliser le titrage conductimétrique d'une espèce ionique en solution.

  • Ce résumé de cours porte sur le titrage conductimétrique.
  • Tout d'abord, nous aborderons le principe de la conductimétrie, la conductance et la conductivité.
  • Nous présenterons la conductivité molaire ionique.
  • Nous allons découvrir comment réaliser un titrage avec suivi conductimétrique.
  • Nous verrons le montage d'un titrage conductimétrique.
  • Nous examinerons le réactif titrant, l'équivalence et la courbe de titrage.
  • Enfin, nous terminerons par un exemple sur un titrage conductimétrique.

Conductimétrie : Solution ionique

La conductimétrie est l'une des méthodes de titrage. Elle est utilisée pour déterminer la concentration d'un acide, d'une base ou d'une solution saline au moyen de la conductance électrique \( G \) de la solution. Par conséquent, la conductimétrie est également appelée titrage par conductivité.

Qu'est-ce qu'est la conductivité ?

La conductivité d'une solution, notée \( G \) est une grandeur physique qui représente la capacité d'une solution à conduire le courant électrique.

La conductivité est exprimée en siemens par mètre \( s.m^{-1} \) .

La conductivité de la solution d'échantillon dépend, entre autres, de la concentration de la solution d'échantillon. Avec une concentration plus élevée, il y a plus d'ions dissous par volume dans la solution qui peut conduire le courant électrique. Si la concentration de la solution échantillon est plus faible, elle contient moins d'ions dissous par volume, ce qui signifie que la conductivité de la solution est plus faible.

Consulte le résumé "conductivité" pour en savoir plus.

Qu'est-ce qu'un conductimètre ?

Contrairement au titrage acide-base, on n'utilise pas la solution d'échantillon avec un indicateur décalé. Au lieu de cela, tu mets une cellule d'immersion, également appelée cellule de la conductimétrie ou conductimètre, dans la solution d'échantillon.

Un conductimètre, également appelé cellule à immersion, utilise deux électrodes pour mesurer la résistance de la solution d'échantillon.

Conductivité molaire ionique

La vitesse à laquelle un ion peut se déplacer dans une solution aqueuse appelée également la conductivité.

La conductivité molaire ionique est une mesure de la quantité d'ions libres dans une solution.

La vitesse de déplacement des ions est également connue sous le nom de conductivité équivalente des ions \( \lambda \) (prononcé "lambda"). Les ions hydroxyde et les ions oxonium peuvent se déplacer particulièrement rapidement dans l'eau.

Comment réaliser un titrage avec suivi conductimétrique ?

Le titrage avec un suivi conductimétrique est une technique expérimentale basée sur une réaction chimique au cours de laquelle des ions disparaissent ou apparaissent.

Elle permet de déterminer une concentration, une quantité de matière ou une masse. Nous rappelons que la réaction supportant le titrage doit être toujours totale, rapide et unique.

Quel est le principe du titrage conductimétrique ?

Au cours du titrage conductimétrique, il y aura des variations de conductivité qui nous permettront de la suivre par conductimétrie. Nous étudions la variation de la conductance \( G \) de la solution titrée au fur et à mesure que l'on verse la solution titrante de concentration connue avec précision dans la solution titrée.

Nous traçons une courbe en représentant la conductance \( G \) en fonction du volume de la solution titrante versée dans la solution titrée. On obtiendra une variation de la pente de la conductance qui permettra de trouver indirectement la concentration en quantité de la matière recherchée.

Montage d'un titrage conductimétrique

Tu dois connaître le schéma de montage pour réaliser un titrage conductimétrique et savoir comment l'étiqueter.

  • Le support ;
  • La burette graduée qui permettra de mesurer le volume du réactif titrant ;
  • La fiole conique contenant la solution titrée ;
  • L'agitateur magnétique avec son barreau aimanté ;
  • Le conductimètre.

Titrage conductimétrique, Montage d'un titrage avec un suivi conductimétrique, StudySmarter

Réactif titrant : Espèce chimique

La solution titrée est celle qui contient l'espèce chimique dont on cherche la concentration, se trouve dans le bécher. Le réactif titrant se trouve dans la burette.

Dans le cas d'un suivi conductimétrique, on utilise toujours un conductimètre. On mesure la conductivité \( \sigma \) du mélange après chaque ajout de la solution titrante.

En utilisant une burette, tu peux ajouter goutte à goutte la solution titrante appropriée à la solution titrée. La quantité utilisée peut être lue sur l'échelle de la burette. Contrairement à la solution titrée, la concentration du réactif titrante est connue. En outre, la solution titrante peut être mélangée en continu à l'aide d'un agitateur magnétique et d'un barreau d'agitation magnétique, de sorte que la solution titrante est répartie de manière homogène dans la solution titrée et que les résultats de la mesure ne sont pas faussés.

Consulte le résumé "Une solution titrante" pour en savoir plus.

Titrage conductimétrique : Observation

La solution titrée contient des ions, qui conduisent le courant alternatif du conductimètre. L'ajout de la solution titrante réduit le nombre d'ions dans la solution titrée, puisque les ions de la solution titrante réagissent avec les ions de la solution titrée qui sera neutralisée.

C'est la raison pour laquelle la conductance du réactif titré diminue avec l'ajout continu de la solution titrante. La quantité du réactif titrant qui doit être ajoutée à la solution titrée pour atteindre le point d'équivalence dépend de la concentration de la solution d'échantillon et du réactif titrant. Le point d'équivalence doit donc d'abord être établi.

Équivalence

Au point d'équivalence, tous les ions de la solution titrée sont neutralisés, ce qui fait que la conductance atteint son minimum. Si tu ajoutes plus de solutions titrante à la solution titrée, la conductance augmente à nouveau. La raison en est que les ions de la solution titrée sont maintenant manquants, ce qui signifie que les ions de la solution standard ne peuvent plus être neutralisés. La concentration d'ions augmente donc à nouveau.

Courbe de titrage

Nous mesurons la valeur de la conductivité de la solution \( \sigma \) pour chaque volume \( V \) de solution titrante ajouté. Ensuite la courbe de titrage \( \sigma = f(V) \) est tracée.

La conductivité suit une loi affine, autrement dit, on obtient un graphique remarquable. Un diagramme est créé à partir des valeurs de conductance mesurées et les différents points sont reliés entre eux. Ce graphique représente la conductivité en fonction du volume de solution standard ajoutée. Le tracé d'un titrage de conductivité a généralement la forme d'un V.

À l'équivalence, nous observons une rupture de pente. Par suite, tu peux déterminer graphiquement le volume à l'équivalence en cherchant l'abscisse du point de la courbe qui correspond à la rupture de pente.

Après avoir atteint le point d'équivalence

Si l'on ajoute de la solution titrante à la solution titrée après avoir atteint le point d'équivalence, le nombre d'ions dans le bécher augmente. Une fois le point d'équivalence atteint, les ions hydroxyde ne peuvent plus être neutralisés, car il n'y a plus d'ions oxonium disponibles. La conductivité de la solution d'échantillon augmente alors à nouveau.

Détermination de la concentration de la solution titrée

Si tu veux maintenant calculer la concentration de la solution titrée à partir de l'expérience, tu dois déterminer graphiquement le point d'équivalence du titrage. À ce point, les quantités de la solution titrante et celles de la solution titrée sont équivalentes :

$$ n_{ \text { solution titrante} } = n_{ \text {solution titrée}} $$

Puisque la concentration et le volume de la solution ajoutée sont connus, tu peux calculer sa quantité de matière à l'aide de la formule suivante :

$$ n= C \times V $$

Au point d'équivalence du titrage conductimétrique, un total de la solution titrante a été ajouté à la solution titrée. Avec cette connaissance, tu peux maintenant calculer la concentration originale du réactif titré.

Variantes du titrage conductimétrique

En titrage conductimétrique, on distingue deux méthodes différentes. Il s'agit de la procédure de détermination et de la procédure d'indication. Les deux méthodes se concentrent sur la modification de la conductivité de la solution d'échantillon.

La procédure d'indication décrit la procédure dans laquelle tu peux utiliser la modification de la conductivité pour déterminer le point d'équivalence d'un titrage. La procédure d'indication est la variante de la conductimétrie que tu as déjà appris à connaître dans ce résumé de cours. Avec la méthode de détermination, par contre, tu mesures la conductivité de la solution d'échantillon et tu utilises ensuite des courbes d'étalonnage pour déterminer la concentration de la solution d'échantillon.

Consulte le résumé "Dosage Par Étalonnage" pour en savoir plus.

Titrage conductimétrique - Points clés

  • La conductimétrie est utilisée pour déterminer la concentration d'un acide, d'une base ou d'une solution saline au moyen de la conductance électrique \( G \) de la solution.
  • La conductivité d'une solution, notée \( G \) est une grandeur physique qui représente la capacité d'une solution ionique à conduire le courant électrique.
  • Un conductimètre utilise deux électrodes pour mesurer la résistance de la solution d'échantillon.
  • La conductivité molaire ionique est une mesure de la quantité d'ions libres dans une solution.
  • La solution titrée est celle qui contient l'espèce chimique dont on cherche la concentration, se trouve dans le bécher.
  • Le réactif titrant se trouve dans la burette.
  • Tu peux déterminer graphiquement le volume à l'équivalence en cherchant l'abscisse du point de la courbe de titrage qui correspond à la rupture de pente.
  • Au point d'équivalence, les quantités de matière de la solution titrante et de la solution titrée sont équivalentes :

    $$ n_{ \text { solution titrante} } = n_{ \text {solution titrée}} $$

Questions fréquemment posées en Titrage conductimétrique

Ce titrage conductimétrique consiste à ajouter goutte à goutte une solution titrante connue à une solution titrée, et mesurer sa conductance. Une courbe représentant la conductance en fonction du volume versé permet d'estimer indirectement la concentration en matière recherchée. 


Le titrage conductimétrique est utilisé pour déterminer la concentration d'un acide, d'une base ou d'une solution saline au moyen de la conductance électrique G de la solution.

Le principe de la conductimétrie est : 

  1. mesurer la conductance électrique de la variation de concentration de l'électrolyte ;
  2. Tracer une courbe représentant G en fonction du volume du titrant ;
  3. Variation de la pente pour trouver la concentration en quantité.

Un suivi conductimétrique est une technique expérimentale basée sur une réaction chimique au cours de laquelle des ions disparaissent ou apparaissent.

Évaluation finale de Titrage conductimétrique

Titrage conductimétrique Quiz - Teste dein Wissen

Question

Quel est le processus de détermination ?

Montrer la réponse

Réponse

Dans la méthode de détermination, la conductivité de la solution d'échantillon est mesurée, puis la concentration de la solution d'échantillon est déterminée à l'aide de courbes d'étalonnage.

Montrer la question

Question

Quelle procédure mathématique est utilisée pour déterminer le point d'équivalence d'une conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

Le point d'équivalence d'une conductimétrie est déterminé graphiquement à l'aide de l'extrapolation.

Montrer la question

Question

Que décrit le point d'équivalence ?

Montrer la réponse

Réponse

Le point d'équivalence décrit le point dans une réaction de titrage auquel la quantité de substance dans la solution étalon est égale à la quantité de substance dans la solution d'échantillon.

Montrer la question

Question

Qu'est-ce que la conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

La conductimétrie détermine la concentration d'un acide, d'une base ou d'une solution saline en utilisant la conductivité électrique de la solution.

Montrer la question

Question

Quel est le nom de la conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

Titrage de conductivité.


Montrer la question

Question

À quoi sert la méthode de titrage conductimétrique ?

Montrer la réponse

Réponse

Le point d'équivalence d'un titrage peut être déterminé plus précisément par la méthode de titrage.

Montrer la question

Question

Comment la substance à titrer est-elle présente dans la solution d'échantillon ?

Montrer la réponse

Réponse

La substance à examiner se présente sous la forme d'ions librement mobiles qui peuvent servir de porteurs de charge.

Montrer la question

Question

Que se passe-t-il lorsque tu ajoutes une solution standard ?

Montrer la réponse

Réponse

La solution de l'échantillon est neutralisée, ce qui réduit le nombre de porteurs de charge mobiles.

Montrer la question

Question

Quand le minimum de conductivité est-il atteint ?

Montrer la réponse

Réponse

Si les ions sont complètement neutralisés, la solution d'échantillon atteint la conductivité minimale. C'est le point d'équivalence.

Montrer la question

Question

Quels sont les paramètres importants pour la conductivité ?

Montrer la réponse

Réponse

  • La concentration de la solution
  • Le nombre de charges ioniques
  • La mobilité des ions

Montrer la question

Question

Quelle est la particularité de la structure de la conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

Contrairement à la structure de base d'un titrage, la conductométrie utilise un conductimètre. La conductivité de la solution d'échantillon peut être mesurée à l'aide du conductimètre, également appelé cellule d'immersion.

Montrer la question

Question

Pourquoi la conductimétrie est-elle utilisée avec le courant alternatif et non avec le courant continu ?

Montrer la réponse

Réponse

Le courant alternatif est utilisé en conductimétrie pour éviter l'électrolyse.

Montrer la question

Question

Quelle est la procédure d'indication ?

Montrer la réponse

Réponse

Dans la méthode d'indication, le point d'équivalence d'un titrage est déterminé par conductimétrie.

Montrer la question

Question

La conductivité est exprimée en .........

Montrer la réponse

Réponse

siemens par mètre \( S.m^{-1} \)  .

Montrer la question

Question

La conductance s'exprime en siemens \( S \) .

Montrer la réponse

Réponse

Vrai

Montrer la question

Question

Tu obtiens la conductance en formant la fraction réciproque de la résistance mesurée.... . 

Montrer la réponse

Réponse

 \( G = \frac {1}{R} \)

Montrer la question

Question

La conductivité d'une solution contenant des ions \( X_1, X_2, X_3 ... \)  de concentration molaire \( [X_i] \)  et de conductivité ionique molaire \( \lambda _i \)   est donnée par la relation suivante :




Montrer la réponse

Réponse

$$ \sigma = \sum _i \lambda _i .[X_i] $$

Montrer la question

Question

Un conductimètre est utilisé pour mesurer :

Montrer la réponse

Réponse

La conductance de la solution d'échantillon.

Montrer la question

Question

La solution titrée se trouve : 

Montrer la réponse

Réponse

dans le bécher.

Montrer la question

Question

Le réactif titrant se trouve : 

Montrer la réponse

Réponse

dans la burette.

Montrer la question

Question

Le tracé d'un titrage de conductivité a généralement la forme : 

Montrer la réponse

Réponse

d'un V.

Montrer la question

Question

Quelle procédure mathématique est utilisée pour déterminer le point d'équivalence d'une conductométrie ?

Montrer la réponse

Réponse

Le point d'équivalence d'une conductométrie est déterminé graphiquement à l'aide de l'extrapolation.

Montrer la question

Question

A quoi sert la méthode de titrage conductimétrique ?

Montrer la réponse

Réponse

Le point d'équivalence d'un titrage peut être déterminé plus précisément par la méthode du titrage.

Montrer la question

Question

Comment la substance à titrer est-elle présente dans la solution d'échantillon ?

Montrer la réponse

Réponse

La substance à étudier se présente sous la forme d'ions librement mobiles qui peuvent servir de porteurs de charge.

Montrer la question

Question

Que se passe-t-il lorsque tu ajoutes une solution standard ?

Montrer la réponse

Réponse

La solution échantillon est neutralisée, ce qui réduit le nombre de porteurs de charge mobiles.

Montrer la question

Question

Quand le minimum de conductivité est-il atteint ?

Montrer la réponse

Réponse

Si les ions sont complètement neutralisés, la solution d'échantillon atteint la conductivité minimale. C'est le point d'équivalence.

Montrer la question

Question

Quels paramètres sont importants pour la conductivité ?

Montrer la réponse

Réponse

La concentration de la solution

Montrer la question

Question

Quelle est la particularité de la structure de la conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

Contrairement à la structure de base d'un titrage, la conductimétrie utilise un conductimètre. La conductivité de la solution d'échantillon peut être mesurée à l'aide du conductimètre, également connu sous le nom de cellule à immersion.

Montrer la question

Question

Le parcours graphique d'une conductimétrie est en forme de "L" ?

Montrer la réponse

Réponse

Faux

Montrer la question

Question

Pourquoi la conductimétrie est-elle utilisée avec le courant alternatif et non avec le courant continu ?

Montrer la réponse

Réponse

Le courant alternatif est utilisé en conductimétrie pour éviter l'électrolyse.

Montrer la question

Question

Quelle est la procédure d'indication ?

Montrer la réponse

Réponse

Dans la méthode d'indication, le point d'équivalence d'un titrage est déterminé par conductimétrie.

Montrer la question

Question

Quelles sont les variantes de la conductimétrie ?

Montrer la réponse

Réponse

En conductimétrie, on distingue deux méthodes différentes. Il s'agit de la procédure de détermination et de la procédure d'indication.

Montrer la question

Question

Le point d'équivalence d'un titrage peut être déterminé plus précisément par la méthode de titrage.




Montrer la réponse

Réponse

Vrai

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Question

La conductance est exprimée en siemens par mètre \( S.m^{-1} \)  .

Montrer la réponse

Réponse

Faux

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Question

La conductivité est la capacité d'une solution à conduire le courant électrique.

Montrer la réponse

Réponse

Faux

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Question

 Le courant utilisé dans la conductimétrie est un courant continu.

Montrer la réponse

Réponse

Faux

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Question

Le courant électrique est la vitesse de circulation des électrons dans un conducteur

Montrer la réponse

Réponse

Vrai

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Question

L'unité \( SI \) du courant électrique est  

Montrer la réponse

Réponse

l'Ampère

Montrer la question

Question

L'intensité du courant électrique est mesurée en ____________.

Montrer la réponse

Réponse

coulombs par seconde

Montrer la question

Question

La résistance électrique est une mesure du degré auquel un objet _______au mouvement des charges électriques.

Montrer la réponse

Réponse

s'oppose 

Montrer la question

Question

la résistance électrique \( R \) est mesurée en_______. 

Montrer la réponse

Réponse

ohm

Montrer la question

Question

Qu'est ce qu'une résistance thermique ?

Montrer la réponse

Réponse

La résistance thermique est une mesure de la résistance d'un matériau ou d'un composant au flux de chaleur.

Montrer la question

Question

La conductivité électrique diffère d'un matériau à l'autre en fonction de sa capacité à laisser passer l'électricité.  

Montrer la réponse

Réponse

Vrai

Montrer la question

Question

La conductivité électrique est la mesure de la capacité d'un matériau à _________ le courant électrique  

Montrer la réponse

Réponse

laisser passer

Montrer la question

Question

La conductivité d'une solution dépend de 

Montrer la réponse

Réponse

La nature des ions

Montrer la question

Question

La conductivité d'une solution est donnée par la relation :

Montrer la réponse

Réponse

\( \sigma = \sum_{i} \lambda_{i} .[X_{i}] \)

Montrer la question

Question

Un conductimètre est un instrument qui utilise deux électrodes pour mesurer _________ de la solution d'échantillon. 

Montrer la réponse

Réponse

la résistance

Montrer la question

Question

Quelle est la formule de la conductance G ?

Montrer la réponse

Réponse

\( G= \frac{1}{R} \)

Montrer la question

Question

La conductivité thermique désigne le degré auquel  un conducteur peut conduire/transférer la chaleur

Montrer la réponse

Réponse

Vrai

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Question

La ________  d'un conducteur est la mesure de la facilité avec laquelle le matériau du conducteur permet le passage du courant. La __________, quant à elle, est la propriété d'un matériau qui facilite le passage du courant.

Montrer la réponse

Réponse

conductance \( G\) , conductivité \( \sigma \)

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Que se passe-t-il lorsque tu ajoutes une solution standard ?

La conductivité est exprimée en .........

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