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Titrage

Déterminer la concentration d'une solution

Un titrage est une méthode destructive d'analyse d'une solution. C'est une procédure qui consiste à rendre une solution neutre en y ajoutant une quantité d'acide ou de base de concentration connue.

Pour savoir quand la solution devient neutre, on utilise un indicateur coloré - une substance qui change de couleur lorsque la solution devient neutre. Le plus commun est la phénolphtaléine, un composé organique qui devient rose lorsque la solution devient basique. Un autre indicateur coloré, favori des salles de classe, est le jus de chou rouge: rouge quand il est acide, violet quand il est neutre, bleu quand il est légèrement basique, vert puis jaune lorsqu'il devient très basique. Voici une vidéo utilisant le jus de choux rouge pour titrer une solution d'acide chlorhydrique, suivi de la création d'une échelle de pH par dilution.

L'activité suivante vous décrit pas à pas la procédure de titrage d'une solution acide, en faisant appel à des capacités que vous devriez déjà avoir développé. Si ce n'est pas le cas, réviser d'abord les concepts de concentration molaire et de conversion d'unités.

 

Dans cette activité, nous allons déterminer la concentration en acide d'une solution d'acide sulfurique H2SO4.

Verser dans un bêcher 20 mL de la solution acide à titrer. Noter le volume de cette solution en litres:

20 mL H2SO4 = L H2SO4

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On utilise de la phénolphtaléine comme indicateur. On sait que cette substance devient rose lorsque la solution devient basique.

En utilisant une burette, on verse une solution de NaOH de concentration égale à 0,5 moles par litres dans la solution acide. Dès que la solution devient rose, on ferme le robinet et on relève le volume de NaOH utilisée : 15 mL.

Volume de solution de NaOH: L NaOH

Nombre de moles de NaOH utilisés: moles NaOH

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Pour trouver le ratio acide base, on doit d'abord déterminer l'équation de réaction acide-base. On sait que le sel produit par la réaction de l'acide sulfurique avec l'hydroxyde de sodium est du sulfate de sodium:

2 Na+ + SO42- → Na2SO4

Ajouter des nombres entiers (1, 2, 3...) pour équilibrer l'équation de réaction:

H2SO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O

Le ratio acide/base est H2SO4 / NaOH.

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Pour trouver le nombre de moles de H2SO4, on multiplie le nombre de moles de NaOH utilisés par le ratio acide/base.

Le nombre de moles de H2SO4 présents est égal à moles.

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Il ne reste plus qu'à calculer la concentration en H2SO4 de la solution testée. Pour ce faire, on divise le nombre de moles de H2SO4 par le volume de la solution, qu'on a noté au tout début de cette expérience.

La concentration en H2SO4 est égale à mol/L.

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