Chapitre 7: Dosages ou titrages directs

Le dernier chapitre de cette partie I. Courage! On y est presque...Comme je l'ai dit avant, ce chapitre sera, finalement, LE PLUS "DUR", car il utilisera tout ce je vous ai appris avant. N'hésitez pas à le commmencer un jour et le finir le lendemain...

	Auteur: Magicjojo
	Crée le: Le 15/04/07 à 10H27

1) Doser/titrer une espèce chimique

Avant de rentrer dans le vif du sujet, je vais peut-être vous dire ce que c'est qu'un titrage non? Ca peut aider

Citation:WIKIPEDIA
"Un titrage est une technique utilisée en chimie analytique afin de déterminer la concentration d'une espèce chimique en solution (ou titre d'une solution)."

Ca vous à aidé? Voila une définition plus simple (la mienne): Titrer une espèce chimique (molécule ou ion), c'est déterminer la concentration de cette espèce dans la solution, où, ce qui est équivalent, n/V (vous vous souvenez? Je vous avais dit qu'il y aurait des rappels ).

2) Méthodes de dosages

a) Méthodes non destructives

Il arrive fréquemment que la valeur p d'une grandeur physique mesurable sur la solution soit directementliée à la concentration [X] d'une espèce X présente dans la solution. Ainsi:

• L'indice de réfraction n d'une solution de saccharose (un type de sucre) dépend de la concentration du soluté.n = f(C): La mesure de n conduit à la valeur de C.
• L'absorption de la lumière par une solution de permanganate de potassium (KMnO₄) dépend de la concentration molaire de cet ion dans la solution
• La conductance G d'une solution ionique dépend de la concentration du solide ionique mis en solution. Soit G = f(C)
• ...

Je pourrais continuer les exemples mais je pense que cela vous suffit...

b) Dosage direct ou destructif

Après la méthode douce, la méthode du DESTRUCTOR (celle que je préfère c'est la plus riche en surprises ).

Quand il n'y a pas de méthode d'analyse non destructive (eh oui ça arrive), on se voit obligé d'utiliser une transformation chimique entre la solution A analysée et une autre solution. Les scientifiques ne l'apprécient que moyennement car cette méthode détruit la solution analysée.La solution A (à analyser) est placée dans un bécher ou dans erlenmeyer (Boite à outils?). Elle contient le réactif titré (vous inquietez pas trop pour le vocabulaire il y a un beau schéma qui arrive ). La solution qui réagit avec cette première solution (ben oui il faut bien une réaction pour la "destruction")est contenue dans une burette graduée et s'appelle le réactif titrant.

Avec la burette, on verse progressivement le réactif titrant dans le réactif titré. Voici le schéma promis il y a quelques lignes:

Une nouvelle notion, celle d'équivalence: On dit que la réaction de dosages est à l'équivalence lorsque TOUS les réactifs ont été consommés. Dans la plupart des titrages, c'est le moment précis où la solution titrée se décolore.

Lors du dosage, on effectue une réaction entre le réactif titré et le réactif titrant (Ca je le rabàche depuis le début du chapitre vous devez le savoir maintenant . Il peut s'agir d'une réactions acidobasique, d'une réaction d'oxydoréduction. Pour qu'une réaction chimique puisse être utilisée comme réaction de titrage, il FAUT qu'elle soit:

1. Univoque, c'est à dire non perturbée par une autre réaction ayant les mêmes réactifs mais des produits différents.
2. Totale, puisqu'il faut que la réaction fasse disparaître au moins un des réactifs mis en présence
3. Rapide. Il faut qu'elle parvienne à son terme de manière instantané ou brève (maximum 4-5 minutes après on dira que c'est trop long )

Et puis vous savez quoi? On s'en fout de cette liste . Très franchement, je le mets pour que vous le sachiez mais dans les exercices de titrages se sera une étude de titrage donc l'exercice répondra à ces trois critères...Donc vous embêtez pas trop dessus...

3) L'équivalence

Je suppose que vous vous en doutiez, mais je vais le dire quand même pour ceux qui n'aurait suivi qu'à moitié : C'est l'étude de cette réaction qui va permettre de déterminer la concentration cherchée. On verse la solution contenant le réactif limitant dans la solution contenant le réactif titré, et vogue la galère..., jusqu'à ce que celui-ci aie réagi totalement. A ce moment, on est à l'équivalence. A l'équivalence, le réactif titrant et le réactif titré ont été entièrement consommés.L'avancement x atteint alors sa valeur maximale notée x_éq. (Il remplace le x_max des anciens tableaux d'avancement...).

Donc x_max c'est pour les réactions normales, x_éq. pour les réactions de titrages. Compris? Maintenant le prochain qui se trompe je l'étripe . Une petite remarque quand même: Pour la réaction de dosage, le réactif limitant est:

• Avant l'équivalence, le réactif titrant
• Après l'équivalence, le réactif titré

4) Comment repérer l'équivalence

Vous l'avez compris, au cours d'un titrage, l'objectif principal est de repérer l'équivalence. Il existe pour cela de nombreuses possibilités:

1. Un changement de couleur du milieu réactionnel (très fréquent dans les dosages d'oxydoréduction)
2. Un changement de couleur d'un indicateur coloré (du papier pH par exemple)
3. Le tracé d'une courbe: en général la courbe "descend", atteint un minimum à l'équivalence et "remonte" ensuite

Lors d'un dosage des ions Fer(II) par les ions permanganate, tous les élèves travaillent avec la même solution, cependant ils n'ont pas trouvé le même volume équivalent et n'obtiennent donc pas la même valeur de concentration (essayez si vous voulez! )

1) Pourquoi?

La grande question que vous devez vous poser (et avec raison! ) est: POURQUOI? Si les titrages sont si merveilleux que tu nous le laisse entendre, pourquoi les résultats varient en fonction de la personne?

Du calme, je vais tenter de vous l'expliquer. La mesure d'une grandeur physique (température, concentration, etc) est TOUJOURS entachée d'erreurs. Les causes d'erreurs expérimentales sont multiples: une bulle d'air dans le bas de la burette, un mauvais ajustement des niveaux lors du pipetage ou du remplissage de la burette, etc. Il existe aussi des erreurs dues au matériel utilisé, où à la méthode employée: on repère la fin du dosage par la persistance de la teinte des ions permanganate. Lorsque cette teinte persiste, cela veut dire que ces ions sont en faible excès: l'équivalence est donc légèrement dépassée. Comme la détermination du volume équivalent doit être faite à la goutte près, vous comprenez bien qu'elle dépend de la perception visuelle de chacun.

2) Comment estimer la précision d'un dosage?

La manipulation est réalisée avec du matériel différent et par des manipulateurs différents: les résultats obtenus sont donc indépendants. On détermine alors l'intervalle de confiance de la mesure à un niveau voisin de 95%.

Pfou! Fin théorique de la partie I...Je suis exténué mais content de moi: ce n'est pas la partie que je préfère (loin s'en faut ). Le lien vers le TP est la mise en place d'une expérience: vous avez le protocole, puis un compte rendu que je rédige. Même si j'essaye d'être complet, le compte-rendu n'est pas excellent (je ne suis pas prof mais élève!). Le but n'est pas que vous ayez une copie parfaite mais que vous compreniez véritablement ce qui se passe.

TP 1: Un titrage

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