Déterminer un volume d'équivalence par un titrageMéthode

Méthode 1

Lors d'un titrage pH-métrique

Le volume équivalent est essentiel lors d'un titrage car il permet de déterminer la concentration de l'espèce titrée. Lors d'un titrage pH-métrique, on détermine le volume équivalent V_{éq} graphiquement, en utilisant la méthode des tangentes, à partir de la courbe représentant l'évolution du pH en fonction du volume versé V.

À partir de cette courbe de titrage, déterminer le volume V équivalent.

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Etape 1

Repérer le saut de pH sur la courbe

On repère la zone de la courbe dans laquelle le pH varie fortement. Il s'agit du saut de pH.

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Sur le graphique, on repère le saut de pH :

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Etape 2

Tracer les deux tangentes à la courbe avant et après le saut de pH

On trace les deux tangentes à la courbe au niveau de la plus forte courbure, avant et après le saut de pH. Ces tangentes doivent être parallèles.

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On trace les deux tangentes à la courbe au niveau de la plus forte courbure, avant et après le saut de pH :

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Etape 3

Tracer le segment perpendiculaire aux deux tangentes

On trace le segment perpendiculaire aux deux tangentes représentées précédemment.

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On trace le segment perpendiculaire aux deux tangentes :

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Etape 4

Repérer le milieu de ce segment

On repère, en le mesurant à l'aide d'une règle, le milieu de ce segment.

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On repère le milieu de ce segment :

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Etape 5

Tracer la droite perpendiculaire au segment et passant par son milieu

On trace une dernière droite perpendiculaire au segment (et donc parallèle aux tangentes) passant par son milieu.

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On trace une troisième parallèle passant par le milieu du segment :

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Etape 6

Repérer l'intersection de cette droite avec la courbe du titrage

On repère l'intersection entre cette dernière droite et la courbe représentant l'évolution du pH en fonction du volume versé. L'abscisse de cette intersection définit la valeur du volume équivalent.

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On repère l'intersection entre cette dernière droite et la courbe représentant l'évolution du pH :

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Etape 7

Conclure en donnant la valeur du volume équivalent

On conclut en donnant la valeur du volume équivalent ainsi déterminé. Le résultat s'exprime généralement en mL.

Le volume équivalent de ce titrage est l'abscisse du point précédemment trouvé :

V_{eq}=10 mL

Méthode 2

Lors d'un titrage conductimétrique

Le volume équivalent est essentiel lors d'un titrage car il permet de déterminer la concentration de l'espèce titrée. Lors d'un titrage conductimétrique, on détermine le volume équivalent à l'aide de la courbe représentant l'évolution de la conductivité \sigma en fonction du volume versé de solution titrante V.

À partir de cette courbe de titrage conductimétrique, déterminer le volume équivalent.

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Etape 1

Repérer la zone de la courbe dans laquelle se produit un changement de pente

On repère sur le graphique la zone dans laquelle se produit un changement de pente de la courbe représentant l'évolution de la conductivité.

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On repère sur le graphique la zone dans laquelle se produit un changement de pente :

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Etape 2

Tracer les droites pour chaque portion de courbe de pente différente

On trace les droites correspondant au nuage de points pour chaque portion de la courbe où la pente est différente.

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On trace les droites correspondant au nuage de points pour chaque portion de la courbe :

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Etape 3

Repérer l'intersection des deux droites correspondant aux deux portions de courbe

On repère l'intersection entre les deux droites correspondant aux deux portions de courbe. L'abscisse de cette intersection correspond au volume équivalent.

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On repère l'intersection entre les deux droites :

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Etape 4

Conclure en donnant la valeur du volume équivalent

On conclut en donnant la valeur du volume équivalent déterminée à partir du graphique. Celle-ci est généralement exprimée en mL.

La valeur du volume à l'équivalence obtenue avec l'abscisse du point d'intersection des droites est :

V_{eq}=6{,}6 mL

Méthode 3

Lors d'un titrage colorimétrique

Le volume équivalent est essentiel lors d'un titrage car il permet de déterminer la concentration de l'espèce titrée. Lors d'un titrage colorimétrique, on détermine le volume équivalent en repérant visuellement le changement de couleur de la solution.

On réalise le dosage colorimétrique de l'eau oxygénée \ce{H2O2} par les ions permanganate \ce{MnO4-} suivant l'expérience suivante :

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On relève la couleur de la solution dans le bécher en fonction du volume de permanganate ajouté :

V (mL) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Couleur du bécher Incolore Incolore Incolore Incolore Légèrement violet Violet Violet Violet Violet

Déterminer le volume équivalent de ce dosage.

Etape 1

Déterminer la couleur de la solution au début du titrage

On détermine la couleur de la solution avant de commencer à verser l'espèce titrante. Cette couleur se détermine simplement en observant la solution en début de titrage.

La solution d'eau oxygénée \ce{H2O2} est incolore en début de dosage.

Etape 2

Déterminer la couleur que doit avoir la solution en fin de dosage

On détermine la couleur que doit avoir la solution une fois l'équivalence dépassée et le titrage terminé. Si la coloration de la solution est due :

  • À la présence d'un indicateur coloré : la couleur en fin de titrage correspond à la couleur de l'indicateur pour la valeur du pH en fin de titrage.
  • À la couleur de l'espèce titrante : la solution prend la couleur de cette espèce après l'équivalence.
  • À la couleur de l'espèce titrée : la solution devient incolore après l'équivalence.
  • À la couleur de l'espèce titrante et de l'espèce titrée : la solution est de la couleur de l'espèce titrée avant l'équivalence et prend la couleur de l'espèce titrante après l'équivalence.

En fin de dosage, la solution doit être violette grâce à un excès d'ions permanganate \ce{MnO4-}.

Etape 3

Relever la valeur du volume versé V_1 lorsque la couleur commence à changer

On relève la valeur du volume versé V_1 lorsque la couleur commence à changer. Il s'agit du début de la zone de virage.

D'après le tableau fourni en énoncé, la couleur du bécher commence à être modifiée pour :

V_1=4 mL

Etape 4

Relever la valeur du volume versé une fois le changement de couleur terminé

On relève la valeur du volume V_2 versé au moment où la solution prend la couleur de fin de titrage. Il s'agit de la fin de la zone de virage. Le volume équivalent se trouve entre V_1 et V_2.

La couleur violette devient persistante dès le volume :

V_2=5 mL

Etape 5

Calculer la valeur moyenne entre les deux volumes V_1 et V_2

On calcule la valeur moyenne entre le volume V_1 et le volume V_2. Cette valeur correspond au volume équivalent.

On calcule la moyenne entre le volume V_1 et le volume V_2 :

V_{eq}=\dfrac{V_1+V_2}{2}

V_{eq}=\dfrac{4+5}{2}

V_{eq}=4{,}5 mL

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