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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 405 — #413
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TITRAGES ACIDO-BASIQUES
Une électrode dont le potentiel est sensible à la concentration d’un type d’ions particulier est
appelée électrode spécifique. Une électrode de verre est donc une électrode spécifique à ions
oxonium H 3 O
+ .
Notons que la réponse d’une électrode de verre en milieu pauvre en ions oxonium
est souvent insuffisante, on parle d’erreur alcaline. En effet, l’électrode de verre est
sensible à la présence de cations type Na + ou K + . Ces cations sont donc susceptibles
de perturber la mesure : lorsque la concentration en ions oxonium est faible, la réponse de l’électrode est due à la présence des ions perturbateurs et non à celle des
ions oxonium. Cette situation est rencontrée dans les milieux basiques usuellement
obtenus au laboratoire (à partir de solutions d’hydroxyde de sodium ou de potassium, riches en ions alcalins) et il est vain d’espérer pouvoir étudier des milieux de
pH notablement supérieur à 12 avec les électrodes usuelles.
Un titrage acido-basique peut aussi être suivi par conductimétrie : introduction dans la solution d’une cellule de mesure conductimétrique reliée à un conductimètre. Les deux méthodes
permettent de repérer l’équivalence du titrage et de mesurer le volume équivalent de titrant
ajouté.
5.3 Titrage acide fort/base forte
Position de l’équivalence
Envisageons le titrage d’une solution d’acide fort (acide chlorhydrique H 3 O
+ Cl
– ou acide
nitrique H 3 O
+ NO
–
3 contenu dans un bécher) à la concentration c 1 et de volume v 0 . Le réactif
titrant (contenu dans la burette) est de la soude (Na + HO
– ) à la concentration c. Lors du titrage,
le bécher est le siège de la réaction de titrage :
H 3 O
+
+ HO
−
=
2 H 2 O.
Cette réaction est une réaction quantitative (de constante d’équilibre K ◦
T = 10 14 ) et rapide,
deux caractéristiques indispensables pour une réaction de titrage. À l’équivalence, la relation :
n H 3 O + = (n HO − ) ajouté
est vérifiée, il s’agit de la relation à l’équivalence. Cette équation est traduite par :
c 1 v 0 = cv eq
où v eq correspond au volume de base versé (titrant) lorsque l’équivalence est atteinte. Une
mesure expérimentale de v eq conduit à la détermination de la concentration c 1 en acide fort
(v 0 et c sont supposés connus). Ainsi :
c 1 = c
v eq
v 0
.
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TITRAGES ACIDO-BASIQUES
Une électrode dont le potentiel est sensible à la concentration d’un type d’ions particulier est
appelée électrode spécifique. Une électrode de verre est donc une électrode spécifique à ions
oxonium H 3 O
+ .
Notons que la réponse d’une électrode de verre en milieu pauvre en ions oxonium
est souvent insuffisante, on parle d’erreur alcaline. En effet, l’électrode de verre est
sensible à la présence de cations type Na + ou K + . Ces cations sont donc susceptibles
de perturber la mesure : lorsque la concentration en ions oxonium est faible, la réponse de l’électrode est due à la présence des ions perturbateurs et non à celle des
ions oxonium. Cette situation est rencontrée dans les milieux basiques usuellement
obtenus au laboratoire (à partir de solutions d’hydroxyde de sodium ou de potassium, riches en ions alcalins) et il est vain d’espérer pouvoir étudier des milieux de
pH notablement supérieur à 12 avec les électrodes usuelles.
Un titrage acido-basique peut aussi être suivi par conductimétrie : introduction dans la solution d’une cellule de mesure conductimétrique reliée à un conductimètre. Les deux méthodes
permettent de repérer l’équivalence du titrage et de mesurer le volume équivalent de titrant
ajouté.
5.3 Titrage acide fort/base forte
Position de l’équivalence
Envisageons le titrage d’une solution d’acide fort (acide chlorhydrique H 3 O
+ Cl
– ou acide
nitrique H 3 O
+ NO
–
3 contenu dans un bécher) à la concentration c 1 et de volume v 0 . Le réactif
titrant (contenu dans la burette) est de la soude (Na + HO
– ) à la concentration c. Lors du titrage,
le bécher est le siège de la réaction de titrage :
H 3 O
+
+ HO
−
=
2 H 2 O.
Cette réaction est une réaction quantitative (de constante d’équilibre K ◦
T = 10 14 ) et rapide,
deux caractéristiques indispensables pour une réaction de titrage. À l’équivalence, la relation :
n H 3 O + = (n HO − ) ajouté
est vérifiée, il s’agit de la relation à l’équivalence. Cette équation est traduite par :
c 1 v 0 = cv eq
où v eq correspond au volume de base versé (titrant) lorsque l’équivalence est atteinte. Une
mesure expérimentale de v eq conduit à la détermination de la concentration c 1 en acide fort
(v 0 et c sont supposés connus). Ainsi :
c 1 = c
v eq
v 0
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