Chapitre 4 : Titrage colorimétrique

I Définitions

Un dosage permet de connaître la concentration d’une espèce en solution.
Un titrage est un dosage faisant intervenir une transformation chimique rapide et totale.

Dans une réaction de titrage il y a donc :
- un réactif titrant, dont on connaît la concentration
- et un réactif titré de concentration inconnue.

Le réactif titrant est toujours dans la burette.
Le réactif titré est dans un bécher ou un erlenmeyer. Montage d’un titrage :

II Réaction et relation

A) Relation

Soit une réaction de titrage :

aA + bB → cC + dD

Lors d’un titrage le réactif titrant est ajouté jusqu’à ce qu’il soit en excès, c’est à dire que tout le réactif titré a réagit.

Puis on déterminer le moment où les quantités de réactifs sont égales aux proportions stœchiométriques, on dit alors que l’on a atteint l’équivalence est la relation suivante est vérifiée :

$\frac{\mathrm{n\; _a}}{a}$ = $\frac{\mathrm{n\; _b}}{b}$

Avant l’équivalence le réactif limitant est le réactif titrant.
Après l’équivalence le réactif limitant est le réactif titré.

Exemple
Soit la réaction de titrage suivante :

2 S₂O₃ ^{2 –}_(aq) + I_{2 (aq)} → S₄O₆ ^{2 –}_(aq) + 2 I^– _(aq)

On souhaite titrer un solution de diiode I_{2 (aq)} à l’aide d’une solution d’ion thiosulfate S₂O₃ ^{2 –}_(aq) .

Avant l’équivalence les ions thiosulfate sont en défaut (réactif limitant).

A l’équivalence on a :

$\frac{\mathrm{n\; _E(S₂O_3\;^{2\; -})}}{2}$ = $\frac{\mathrm{n\; ₀(I₂)}}{1}$

où n_o (I₂) est la quantité de diiode à doser et n _E(S₂O₃ ^{2 -}) est la quantité de thiosulfate introduite à l’équivalence.

Quand on connaît la quantité de matière en diiode de l’échantillon, on peut déterminer la concentration de la solution de diiode.

Après l’équivalence les ions thiosulfate sont en excès, les ions I_2(aq) sont en défaut.

B) Repérage de l’équivalence

Dans un titrage colorimétrique on utilise un changement de couleur pour repérer l’équivalence.
Reprenons l’exemple précédent en notant les couleurs des espèces :

2 S₂O_{3 (aq)}^{2 –} + I2_(aq) → S₄O_{6 (aq)}^{2 –} + 2 I^– _(aq)

Au début on a :
- une solution incolore dans la burette
- une solution jaune dans le bécher

Au cours du titrage la solution du bécher se décolore petit à petit jusqu’à devenir totalement incolore.

lien vers le manuel
Exercices
QCM p 71
4, 5 p 73
7, 10 p 74
12 p 75