Titrage : comment trouver la concentration d’une solution avec une burette ?

Qu’est-ce qu’un titrage ?

Le titrage est une méthode pour trouver une concentration inconnue. Tu ajoutes goutte à goutte une solution de concentration connue à l’autre solution, et un indicateur montre le moment où la réaction se termine. Le moment où l’indicateur change de couleur s’appelle le point de virage.

Comment calculer la concentration ?

Au point de virage, le nombre de moles d’ions H⁺ et d’ions OH⁻ est le même. Pour un acide et une base comme HCl et NaOH, qui donnent un H⁺ et un OH⁻, utilise la formule c₁V₁ = c₂V₂. Ici, c est la concentration et V le volume.

Exemple : La neutralisation de 25.0 mL d’acide chlorhydrique a demandé 20.0 mL de solution de NaOH à 0.100 mol/L. Trouve la concentration de l’acide.

1. Moles de NaOH : 0.100 × 0.0200 = 0.00200 mol.
2. Comme HCl + NaOH → NaCl + H₂O, il y a aussi 0.00200 mol de HCl.
3. Concentration : 0.00200 ÷ 0.0250 = 0.0800 mol/L.

L’acide sulfurique donne deux H⁺, donc une mole d’acide demande deux moles de base.

Comment utiliser le simulateur ?

1. Dans la rangée du bas, ouvre une catégorie comme Acides ou Bases et choisis une substance. La substance va dans la burette.
2. Dans le panneau Robinet, choisis Goutte à goutte ou En continu. Pour arrêter, appuie sur Fermé. Tu peux aussi appuyer sur le robinet de l’image pour le changer.
3. Avec le champ Une goutte, règle la taille d’une goutte de 0.5 à 5 mL. Le champ La température change la température du bécher.
4. Choisis un indicateur dans la catégorie Indicateurs colorés. Il va directement dans le bécher, et la couleur de la solution montre le milieu : acide, neutre ou basique.
5. Dans l’onglet CONTENU, lis les moles et la quantité dissoute de chaque substance. La rangée du bas indique le volume et le milieu.
6. Dans l’onglet RÉACTION, lis l’équation équilibrée.
7. Le bouton 🧽 Rincer vide le bécher. Quand le bécher atteint 350 mL, le robinet se ferme tout seul.

Dans le simulateur, tu ne choisis pas la concentration d’une solution : il considère que 1 mL d’une substance vaut 1 g et convertit cette valeur en moles. Tu compares donc les moles d’acide et de base au lieu des concentrations.

Exercices à essayer dans le simulateur

• Point de virage. Verse du HCl dans le bécher avec En continu, puis ferme le robinet. Choisis la phénolphtaléine dans la catégorie Indicateurs colorés. Mets du NaOH dans la burette. Verse-le en continu jusqu’à ce que les moles des deux substances soient proches, puis passe à Goutte à goutte. Réponse : Quand les moles de NaOH dépassent celles de HCl de plus de 0.05, le milieu devient basique et la solution devient rose.
• Acide à deux atomes H. Ajoute du NaOH à H₂SO₄. Réponse : Quand le milieu devient neutre, il y a 2 fois plus de moles de NaOH que de moles d’acide, et l’équation est H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O.
• Un autre indicateur. Remplace la phénolphtaléine par l’hélianthine. Réponse : Elle est rouge en milieu acide, orange en milieu neutre et jaune en milieu basique. Le simulateur suit le tableau des manuels scolaires. En réalité, l’hélianthine devient jaune au-dessus de pH 4.4, donc une solution vraiment neutre paraît jaune.

Comment fait-on un titrage au laboratoire de l’école ?

1. Avec une pipette, transfère la solution à tester dans un erlenmeyer et ajoute quelques gouttes d’indicateur.
2. Remplis la burette avec la solution de concentration connue et note la lecture de départ.
3. Ajoute la solution en agitant l’erlenmeyer. Quand la couleur commence à changer, ajoute-la goutte à goutte.
4. Arrête-toi au point de virage et soustrais la lecture de départ de la lecture finale pour trouver le volume utilisé.

Sources

• Royal Society of Chemistry: Titrating sodium hydroxide with hydrochloric acid
• Chemistry LibreTexts: Acid–Base Titration