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Chap 6: Dosages

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

Chap C1: Dosages

(2)

Doser une espèce chimique en solution, c’est déterminer sa quantité (en mole)

dans un échantillon donné.

Quand le dosage fait intervenir une réaction chimique, on utilise le terme titrage.

I. Qu’est-ce qu’un dosage ?

(3)

1.Dosage par étalonnage :

Un dosage par étalonnage consiste à

déterminer la concentration d'une espèce chimique en solution en comparant une

grandeur physique (conductance, absorbance

tension électrique) de la solution avec la même

grandeur physique mesurée pour des solutions

étalons (solution dont on connait avec précision

la grandeur physique).

(4)
(5)

Figure 3.2

−

−

−

−

+

+

+

+

Hydrogen bond

Polar covalent bonds

(6)

• A hydrogen atom in a hydrogen bond

between two water molecules can shift from one to the other

– The hydrogen atom leaves its electron behind and is transferred as a proton, or hydrogen ion (H

+

)

– The molecule that lost the proton is now a hydroxide ion (OH

−

)

– The molecule with the extra proton is now a

hydronium ion (H

3

O

+

), though it is often

represented as H

+

(7)

Figure 3.UN01

2 H2O Hydronium

ion (H3O+)

Hydroxide ion (OH−)

+ −

(8)

Figure 3.10

H+ H+ H+

H+ H+

H+ H+ H+

H+ OH–

OH– OH–

OH– OH–

OH– OH– OH– H+ H+

H+ H+ H+

H+ OH–

OH– OH– OH–

OH– OH–

Basic solution

Neutral solution

Acidic solution

Increasingly Acidic [H+ ] > [OH− ]

Neutral [H+] = [OH−]

pH Scale

Increasingly Basic [H+ ] < [OH− ]

Battery acid

Gastric juice, lemon juice Vinegar, wine,

cola

Tomato juice BeerBlack coffee Rainwater

Pure water

Human blood, tears Seawater

Inside of small intestine Urine

Saliva

Milk of magnesia Household ammonia Household

bleach

Oven cleaner 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

(9)

Figure 3.7

Na+

Na+

Cl– Cl−

+ +

+

+ +

+ +

+

−

− −

− −

−

− −

−

−

−

(10)
(11)
(12)
(13)
(14)

La conductivité σ est une grandeur qui ne dépend plus que des ions en solutions, ainsi, elle s’exprime en fonction des ions présents en

solution : σ=Σλi.[Xi]

où [Xi] représente la concentration des ions présent en solution (en mol.m-3) et λi leur conductivité molaire ionique (en S. m².mol-1).

Il y a un piège : comme c’est une formule qui vient de la physique où les volumes sont exprimés en m³, les concentrations doivent être

exprimées en mol/m³.

1 mol/L veut dire “il y a une mole dans 1 L”. L’unité en mol/m3 est le nombre de mole dans 1 m3. Comme 1 m3 est égal à 1000 L, s’il y a 1 mol dans 1L, il y aura 1000 mol dans 1000L donc 1000 mol dans 1 m3. Ainsi, rappelez-vous :

1 mol/L = 1000 mol/m3

(15)

exemple :

Dans une solution de chlorure de

sodium (rappel : “solution de chlorure de sodium” = nom savant pour dire

“eau salée”) de concentration en soluté apporté c=10

-2

mol.L

-1

,

[Na

+

]=10

-2

mol.L

-1

et [Cl

-

]=10

-2

mol.L

-1

.

(16)

Pour utiliser ces valeurs en conductimétrie, il va falloir les convertir en mol/m3 :

[Na+]=10 mol.m-3 et [Cl-]=10 mol.m-3.

Dans une table, on trouve : λCl-=7,63.10-3 S.

m².mol-1 et λNa+=5,00.10-3 S. m².mol-1.

Ainsi, la conductivité d’une telle solution est : σ = λCl- [Cl-]+ λNa+[Na+] =7,63.10-3 . 10 + 5,00.10-3 . 10= 0,0763+0,0500 = 0,126 S.m-1.

(17)

II.TITRAGE

1.Principe du titrage

Le principe d'un titrage est de connaitre précisément la quantité d'un réactif B qu'il faut verser afin de

consommer totalement le réactif A de quantité inconnue

(18)

• Pour servir de support à un titrage, une réaction de titrage doit être:

• rapide,

• Totale,

• Et unique

(19)

A l’équivalence, les deux réactifs ont-été introduits dans les

proportions stoechiométriques.

(20)

DESTOP à 10% en soude

H3O+(aq)

HO-(aq) Cl-(aq)

Na+(aq) + +

Soluton diluée

(21)

Réaction de titrage

H3O(aq)+ + HO-(aq) 2 H2O()

Bécher

HO-(aq) Na+(aq) +

Burette

H3O+(aq) + Cl-(aq)

DESTOP à 10% en soude

Soluton diluée

(22)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+ HO-

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

Cl- H3O+

Cl- Cl- H3O+

H3ClO+- Cl- H3O+

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

(23)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+ HO-

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

Cl- H3O+

Cl- Cl- H3O+

H3ClO+- Cl- H3O+

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

(24)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+ HO-

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

Cl- H3O+

Cl- Cl- H3O+

H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

(25)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

H3O+ Cl-

Cl- H3O+

H3O+ Cl- Cl-

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Cl- H3O+ HO-

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

(26)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

H3O+ Cl-

Cl- H3O+

H3O+ Cl- Cl-

H2O H2O

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Cl-

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(27)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl- H3O+

H3O+ Cl-

Cl- H3O+

H3O+ Cl- Cl-

H2O H2O

Cl-

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

(28)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO-

HO- HO- Na+

Na+

Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

H3O+ Cl-

Cl-

H2O H2O

Cl- Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(29)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl-

Cl- H2O

H2O

Cl- HO-

Na+

Na+ H3O+

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

(30)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl-

Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(31)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl-

Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

(32)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl-

Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(33)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(34)

Espèces chimiques dans le bécher:

H3O+ Cl-

H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- HO- Na+

H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

(35)

Espèces chimiques dans le bécher:

Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O H2O

H2O Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(36)

Espèces chimiques dans le bécher:

Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl-

Cl- H3O+

Na+

HO- Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl- Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O H2O

H2O

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

(37)

Espèces chimiques dans le bécher:

Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl- Cl- H3O+

Na+

HO- Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl-

Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O H2O

H2O H3O+

Cl-Cl- H3O+

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(38)

Espèces chimiques dans le bécher:

Cl- H3O+

Cl- H3O+ Cl- Cl- H3O+

Na+

HO- Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl-

Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O H2O

H2O H3O+

Cl-Cl- H3O+ H3O+ Cl-

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

(39)

Espèces chimiques dans le bécher:

Cl- H3O+

Cl-

H3O+ Cl- Cl- H3O+

Na+

HO- Na+ H3O+

Cl-

H3O+ H3O+

Cl-

Cl- H3O+

Cl- Cl- H2O

H2O

Cl- Na+

Na+ H2O

H2O H2O

H2O H3O+

Cl-Cl- H3O+ H3O+ Cl-

Réaction support de titrage:

H3O+(aq)+ HO-(aq) 2 H2OH2O()

Avant l’équivalence…

Na+ HO- H2O

Solvant

Cl- H2O

Produit

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