Les chimistes utilisent le titrage comme méthode d'analyse quantitative; c'est-à-dire que la méthode permet de déterminer la quantité exacte d'un composé. Fondamentalement, le titrage implique la combinaison de deux produits chimiques qui réagissent et un moyen de surveiller la progression de la réaction afin que l'opérateur sache quand elle est terminée. L'un des produits chimiques est chargé dans une burette (une pièce de verrerie qui permet des mesures de volume très précises); ce composé est le « titrant ». L'autre composé est placé dans un flacon ou un bécher et est appelé « analyte » ou « échantillon ».
Généralement, la concentration exacte de l'analyte doit être connue pour obtenir des résultats précis. Les concentrations sont généralement exprimées en unités de moles par litre (mol/L). Une fois le titrage effectué, la concentration du titrant, les informations de la réaction chimique équilibrée entre le titrant et l'analyte, et la quantité exacte d'analyte titrée sont utilisés pour déterminer la concentration exacte du analyte.
Écrivez l'équation chimique équilibrée de la réaction qui se produit entre le titrant et l'analyte. Cela nécessite nécessairement la connaissance de l'identité du titrant et de l'analyte. Une expérience courante dans les laboratoires de chimie des lycées et des collèges est le titrage de l'acide acétique (CH? COOH, l'analyte) dans un échantillon de vinaigre avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH, le titrant) (voir les références 2). Il s'agit d'une réaction acide-base courante :
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONa + 1H? O
Les coefficients (c'est-à-dire les nombres à gauche de chaque produit chimique) établissent le rapport molaire des réactifs. Dans ce cas, le rapport molaire est de 1:1.
Convertissez le volume de titrant nécessaire pour atteindre le point final (c'est-à-dire le point où tout l'analyte a été consommé et la lecture du volume a été prise à partir de la burette) de millilitres (mL) à litres (L) en divisant par 1000. Par exemple, si 39,75 ml de NaOH étaient nécessaires pour atteindre le point final, alors
39,75 mL / (1000 mL/L) = 0,03975 L de NaOH
Utilisez les litres de titrant nécessaires pour atteindre le point final du titrage et la concentration du titrant pour déterminer les moles de titrant utilisées dans le processus. La concentration du NaOH était de 0,1044 mol/L, puis
0,03975 L NaOH x (0,1044 mol/L) = 0,004150 mole de NaOH
Calculez les moles d'analyte en utilisant les moles de titrant de l'étape 3 et le rapport molaire de l'étape 1 :
0,004150 mol NaOH x (1 mol CH? COOH / 1 mol NaOH) = 0,004150 mol CH? COOH
Déterminer la concentration de l'échantillon en divisant les moles d'analyte par le volume d'analyte en litres. Dans ce cas, cela représenterait la quantité de vinaigre placée dans le flacon ou le bécher avant que le titrage ne soit effectué. Pour l'exemple utilisé dans les étapes 1 à 4, en supposant que 5,00 ml de vinaigre ont été placés dans le flacon pour analyse, puis 5,00 ml = 0,00500 L, et
(0,004150 mol CH? COOH) / (0.00500 L de vinaigre) = 0.830 mol/L
Ainsi, la concentration de l'acide acétique dans le vinaigre est de 0,830 mol/L.
Choses dont vous aurez besoin
- Calculatrice
- Données de l'expérience de titrage