dosage d'un acide ou d'une base

Dosage d’un acide ou d’une base :

Dosage d’un acide ou d’une base : montage

      Objectif de dosage :

Nous nous sommes jusqu’ici intéressés à la dissociation d’un acide lors de son introduction en quantité connue dans une solution aqueuse. Or la chimie n’est pas qu’un jeu de construction où l’on observe ce qu’il produits si l’on mélange tel produit avec tel autre. Elle propose également toute une panoplie d’outils permettant de déterminer la nature des constituants d’un mélange quelconque (milieu biologique, roches, aliments…).

Cette détermination porte le nom générique de dosage (on dit également titrage), c'est-à-dire que l’on va chercher à déterminer la « dose » de telle espèce présente (ou introduite au départ) dans un mélange (voir suivi temporel d’une transformation). Nous allons ici nous restreindre à l’étude des dosages acido-basiques, c'est-à-dire à déterminer, dans une solution, la quantité de matière d’acide qui a été introduit au départ.

  Principe de dosage :

Pour connaître la quantité de matière d’une espèce présente dans une solution, on dispose de plusieurs types de méthodes :

·         * Méthodes physiques : elles reposent sur des phénomènes physiques dont la mesure donne une grandeur caractéristique de l’espèce (exemple : la conductimétrie, la spectrophotométrie).

·        *  Méthodes chimiques : elles consistent à faire réagir l’espèce à doser suivant une réaction connue et à observer quand cette réaction cesse.

Nous allons ici nous intéresser exclusivement aux méthodes chimiques de dosage acido-basique. On choisit donc une réaction de dosage, au cours de laquelle on va introduire un réactif titrant destiné à réagir avec le réactif titré.

Au départ, à chaque ajout de réactif titrant, une partie du réactif titré réagit. Le réactif titrant est donc le réactif limitant. Lorsque le réactif titrant a été introduit en quantité suffisante pour faire réagir tout le réactif titré, c’est ce dernier qui est limitant et la réaction ne se fait plus, quelle que soit la quantité de  réactif titrant ajoutée. Ce point de changement de réactif limitant, au niveau duquel tout le réactif titré a réagi, est appelé point d’équivalence.

Cependant, pour que cette technique fonctionne, la réaction de dosage doit nécessairement être :

·        *  Rapide, afin que le résultat soit immédiatement fiable ;

·        * Totale, afin que l’on puisse relier simplement la quantité de réactif titrant versé à la quantité de réactif titré ayant réagi ;

·        * Unique, afin qu’aucune réaction parasite ne consomme également le réactif titrant ;

·        *  Détectable, afin que l’on puisse savoir quand la réaction ne se fait plus, et ainsi attester que tout le réactif titré a bien été consommé.

Dans le cas présent, le réactif titré est un acide (fort ou faible), le plus simple est alors de prendre pour réactif titrant une base forte (en général une solution aqueuse de soude), ce qui garantit une réaction rapide, totale et en général unique. Reste à détecter la fin de la réaction.

Ce type de dosage est dit direct : l’espèce que l’on fait réagir est directement l’espèce à doser. Il existe également :

·         * Le dosage indirect, l’utilisé dans le cas où il n’existe pas de réaction de dosage détectable, par exemple. On ajoute en excès un réactif formant au contact de l’espèce à titrer une nouvelle espèce, pour laquelle on dispose d’une réaction de dosage satisfaisant à tous les critères requis (totalité, rapidité, unicité et détectabilité) ;

·         * Le dosage en retour, dans lequel on ajoute un excès connu d’un réactif formant avec l’espèce à titrer une espèce chimiquement inerte. Il ne reste plus alors qu’à doser l’excès de réactif ajouté, dont on peut déduire la quantité ayant réagi, et remonter ainsi à la quantité initiale d’espèce à titrer.

          Méthode de dosage :

On utilise couramment l’une et/ou l’autre des deux méthodes suivantes :

·         * Tracé de courbe pH-mètre : on ajoute petit à petit la soude et, après chaque ajout, on effectue une mesure de pH ;

·         * Utilisation d’un indicateur coloré.

La compréhension de ces méthode passe par l’observation de la courbe mentionnée en première méthode, et que nous allons voir à présent.

voir aussi : Méthode de dosage