Titrage Acido- Basique par mesure de pH

Titrage acido basique pH

1- Principe Titrage Acido Basique

Pour titrer une espèce chimique, dans une solution aqueuse :

  • on prélève par pro-pipette un échantillon de cette solution et on l’introduit dans un bécher déjà  bien Rincer  avec de l’eau distillée.
  • On introduit un réactif titrant de concentration connue  dans une burette graduée.
  • On Rince la sonde du pH-mètre à l’eau déminéralisée,   puis on l’étalonne et enfin  on la  plonge dans la solution titrée après fonctionnement de l’agitateur magnétique.
  • On ajoute progressivement des volumes de la solution titrant et on mesure à chaque fois le pH de la solution,  jusqu’à la réaction total.

Les mesures effectuées nous permettent de tracer le graphe la courbe pH = f(V)

2– Titrage d’un acide par une base : SUIVI pH-METRIQUE

On introduit dans un bécher, un volume VA=20,0 mL d’une solution d’acide méthanoïque HCOOH (aq)  On ajoute progressivement, à l’aide d’une burette graduée, un volume VB d’une solution d’hydroxyde de sodium  NaOH  de concentration CB=20,00 mmol L-1     

Toutes les mesures sont faites à 25 °C

Titrage d’un acide par une base

On mesure le pH de la solution obtenue après chaque ajout. On obtient les résultats suivants :

L’équation bilan de titrage

HCOOH(aq) + HO(aq)  → HCOO(aq)  + H2O(l)

Reportons ces résultats sur un graphe :

Analyse de la courbe.

La courbe obtenue présente trois parties distinctes:

  • Pour 0 <Vb <14 mL, le pH varie lentement le réactif limitant est OH , le réactif en excès HCOOH impose un pH acide
  • Pour 14 <Vb < 16 mL, on observe une importante variation de pH.
  • Pour Vb >16 mL, le pH augmente lentement vers et tend vers une valeur limite

pH = 12,3 (correspondant au pH de la solution de soude ajoutée) Le réactif limitant est H3O +, le réactif en excès est OH.

Le milieu est de plus en plus basique impose un pH basique

Détermination graphiquement les coordonnées du point d’équivalence E (VBE ; pHE ) par :

Méthode des tangentes : méthode (géométrique)

  • On trace une tangente (T1) à la courbe juste après le point d’équivalence,
  • On trace la tangente (T2),en un point situé juste avant le point d’équivalence, et qui est parallèle à la tangente (T1)
  • On trace la droite (D) parallèle et équidistantesaux deux tangentes (T1) et (T2),

L’intersection la droite (D) avec la courbe pH = f(V) détermine le point d’équivalence  E qui a pour abscisse VBE et pour ordonnée pHE.

La valeur de VBE= 15mL d’après la courbe

2. Méthode de la courbe dérivée

Au point d’équivalence  E , le coefficient directeur de la tangente passe donc par un maximum

Le point E  qui a pour abscisse VBE et pour ordonnée pHE  représente le point d’inflexion ,

il correspond au maximum du coefficient directeur de la tangente à la courbe

Le calcul de ce coefficient directeur k s’écrit :

  k = [pH(B) – pH(A)] / [VA(B) – VB(A)]

Pour une petite variation de volume ΔVB, on peut écrire :

k = dpH / d V

La valeur de la fonction dérivée soit dpH / d V  est maximale

 le volume d’équivalent VBE  représente l’abscisse du point maximum de la courbe.

En déduire la valeur de la concentration en acide éthanoïque de la solution S

A l’équivalence, on a donc la relation suivante :

CA.VA= CB.VBE

  VBE= 15mL

calculer la concentration d'une solution

3– Titrage d’une base par un acide :

On introduit dans un bécher, un volume VA=20,0 mL d’une solution d’ammoniac

NH3  de concentration. On ajoute progressivement, à l’aide d’une burette graduée,

un volume VA d’une solution d’acide chlorhydrique HCl de concentration CA=14,00 mmol L-1 

Toutes les mesures sont faites à 25 °C

L’équation bilan de titrage

NH3    + H3O+  →  H2O  + NH4+

On mesure le pH de la solution obtenue après chaque ajout. On obtient les résultats suivants :

Volume et pH

Reportons ces résultats sur un graphe :

Analyse de la courbe.

La courbe obtenue présente trois parties distinctes:

  • Pour 0 <VA <13 mL, le pH varie lentement le réactif limitant est H3O+ , le réactif en excès NH3 impose un pH basique.
  • Pour 13 <VA < 15 mL, on observe une importante variation de pH.
  • Pour VA >15 mL, le pH diminue lentement vers et tend vers une valeur limite.

pH = 2,7 (correspondant au pH de la solution d’acide  ajoutée)

Le réactif limitant est NH3 ,

Le réactif en excès est H3O+ .

Le milieu est de plus en plus acide impose un pH acide

Titrage Colorimétrique

1– Principe titrage colorimétrique

Pour suivre le titrage acido-basique en utilisant un indicateur coloré convenablement choisi, on ajoute quelques gouttes d’indicateur coloré à la solution titrée, puis on introduit progressivement la solution titrante en agitant le mélange, jusqu’au  changement de teinte

Lors du titrage colorimétrique, l’équivalence est repérée par le changement de couleur d’un indicateur coloré ajouté dans la solution titrée.

2– Le critère de choix d’un indicateur coloré

En général, l’indicateur coloré convient au titrage acido-basique si sa zone de virage contienne la valeur pHE à l’équivalence.

Pour éviter de fausser la détermination du volume équivalent, on introduit seulement quelques gouttes d’une solution diluée d’indicateur dans la solution titrée.

Publié par aliwiss

Webmaster, après avoir fini mes études dans la faculté des sciences et techniques au Maroc , Branche : LST ingénierie de l'eau et de l'environnement, J'ai commencé mes business sur le web

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