Méthodes de suivi d'un titrage

Ce résumé condense l’exigible du chapitre. Un titrage sert à déterminer une quantité de matière (donc une concentration ou une masse) — et tout le chapitre tient dans une seule relation, celle de l’équivalence.

La réaction support

La réaction entre l’espèce titrée (dans le bécher) et l’espèce titrante (dans la burette) doit être :

1. Totale — tout réactif versé est consommé tant qu’il reste l’autre réactif.
2. Rapide — l’état final est atteint entre deux ajouts.
3. Unique — aucune réaction parasite ne consomme les réactifs.

On commence toujours par écrire son équation : $a\,\text{A (titré)} + b\,\text{B (titrant)} \longrightarrow \text{produits}$.

L’équivalence : la définition qui rapporte des points

Avant l’équivalence, le réactif titrant est limitant (tout ce qui est versé disparaît) ; après, c’est le réactif titré qui a disparu et le titrant s’accumule.

Repérer l’équivalence : trois méthodes de suivi

Suivi pH-métrique

La courbe pH = $f(V)$ présente un saut de pH à l’équivalence. On repère $V_E$ par la méthode des tangentes parallèles, ou comme l’extremum de la courbe dérivée $\dfrac{d\text{pH}}{dV}$.

Suivi conductimétrique

La courbe $\sigma = f(V)$ est formée de segments de droite : $V_E$ est à l’intersection des deux droites. Le changement de pente s’explique avec la loi de Kohlrausch : avant et après l’équivalence, ce ne sont pas les mêmes ions qui apparaissent ou disparaissent, et leurs conductivités ioniques molaires $\lambda_i$ diffèrent.

Suivi colorimétrique

On ajoute quelques gouttes d’un indicateur coloré : un couple acide/base dont les deux formes ont des couleurs distinctes. Le changement de couleur repère l’équivalence, à condition de bien le choisir :

Les pièges classiques

Et pour un acide faible titré par une base forte : à la demi-équivalence ($V = V_E/2$), le pH est égal au p$K_A$ du couple titré — lecture graphique classique au bac.