Sciences physiques et chimiques en laboratoire (STL) · Première · Chimie et développement durable
Doser par étalonnage et par titrage direct
Deux chemins vers une concentration.
En bref
Pour connaître la concentration d’une espèce, deux familles de méthodes existent : l’étalonnage, qui compare à des solutions connues sans consommer l’espèce, et le titrage, qui la fait réagir entièrement.
Le dosage par étalonnage spectrophotométrique
La loi de Beer-Lambert
A = ε × ℓ × c
A est l’absorbance (sans unité), ε le coefficient d’absorption molaire (L·mol⁻¹·cm⁻¹), ℓ la longueur de cuve (cm), c la concentration (mol·L⁻¹). À λ et ℓ fixés, A est proportionnelle à c tant que la solution est assez diluée.
La méthode
- Préparer une gamme de solutions étalons par dilution d’une solution mère.
- Régler le spectrophotomètre à λmax, faire le zéro avec le solvant.
- Mesurer A pour chaque étalon ; tracer A = f(c) : une droite passant par l’origine.
- Mesurer A de la solution inconnue et lire sa concentration sur la droite (ou calculer c = A / k, où k est le coefficient directeur).
Exemple : k = 1 250 L·mol⁻¹ ; A(inconnue) = 0,45. c = 0,45 / 1 250 = 3,6 × 10⁻⁴ mol·L⁻¹.
Le titrage direct
La solution titrante (concentration connue, dans la burette) réagit avec l’espèce titrée selon une réaction support supposée totale, rapide et unique.
L’équivalence
À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques : il y a changement de réactif limitant. Avant, le titrant est limitant ; après, c’est l’espèce titrée qui est épuisée.
Pour a A + b B → produits (A titré, B titrant) :
n(A) / a = n(B versé à l’équivalence) / b, soit C_A × V_A / a = C_B × V_E / b
Repérer l’équivalence
- Indicateur coloré : son changement de couleur doit se produire dans la zone de l’équivalence.
- Suivi pH-métrique : saut de pH ; l’équivalence se lit par la méthode des tangentes ou au maximum de la dérivée dpH/dV.
- Changement de couleur du milieu lui-même (ion permanganate violet qui persiste).
Un tableau d’avancement
Le tableau d’avancement permet de décrire l’évolution des quantités de matière de chaque espèce avant et après l’équivalence : c’est utile pour prévoir l’allure d’une courbe (conductimétrie, pH).
Exemple travaillé
On titre V_A = 20,0 mL de solution de fer(II) par le permanganate de potassium à C_B = 0,020 mol·L⁻¹. Équation : MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O. La teinte violette persiste à V_E = 12,5 mL.
n(Fe²⁺) = 5 × C_B × V_E = 5 × 0,020 × 12,5 × 10⁻³ = 1,25 × 10⁻³ mol, donc C_A = 1,25 × 10⁻³ / 0,0200 = 6,25 × 10⁻² mol·L⁻¹.
Étalonnage ou titrage ?
| Étalonnage | Titrage | |
|---|---|---|
| Espèce | non consommée | consommée |
| Condition | propriété mesurable proportionnelle à c | réaction totale, rapide, unique |
| Force | rapide, adapté aux faibles concentrations | exact, sans gamme à préparer |
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Dans un dosage par étalonnage, l’espèce dosée est…
2.A = 0,60 et k = 1 500 L·mol⁻¹. Concentration ?
3.La réaction support d’un titrage doit être…
4.À l’équivalence…
5.Pour A + B → produits, C_A = 0,10 mol·L⁻¹, V_A = 10,0 mL, C_B = 0,050 mol·L⁻¹. V_E ?
6.Sur une courbe de titrage pH-métrique, l’équivalence se repère…
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
Tout « Étalonnage et titrage » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
