Exploiter l'équivalence d'un titrage pour trouver une concentration
1.Objectif
Relier les quantités de réactif titré et titrant à l'équivalence pour déterminer une concentration inconnue.
2.Prérequis
- Équation de la réaction support du titrage
- Quantité de matière : n = c·V
- Définition de l'équivalence
3.Situation physique
On titre un volume VA d'une solution de A (concentration cA inconnue) par une solution de B de concentration cB connue. La réaction support aA + bB → produits est totale et rapide. L'équivalence est repérée pour un volume versé VE.
Le volume équivalent se repère au saut de pH (méthode des tangentes ou dérivée).
4.Démonstration étape par étape
Étape 1
Définition de l'équivalence
À l'équivalence, le réactif titré et le réactif titrant ont été entièrement consommés : ils ont été mélangés dans les proportions de l'équation.
Étape 2
Quantités de matière
On exprime chaque quantité avec sa concentration et son volume.
Étape 3
Concentration recherchée
On isole cA, puis on vérifie l'homogénéité (volumes dans la même unité).
5.Interprétation physique
Le titrage « compte » les molécules de A grâce à une réaction connue : la mesure d'un volume suffit à remonter à la quantité de matière inconnue.
6.Résultat final
7.Conditions de validité
- Réaction support totale, rapide et unique
- Équivalence repérée correctement (indicateur, pH-métrie ou conductimétrie)
8.Erreurs fréquentes
- Oublier les coefficients stœchiométriques (a ≠ b).
- Utiliser des volumes dans des unités différentes.
- Confondre équivalence et neutralité (pH = 7).
9.À retenir
- ✓ Équivalence = proportions stœchiométriques.
- ✓ nA/a = nB/b.
- ✓ Le pH à l'équivalence n'est pas toujours 7.
10.Mini-vérification
Pour 2A + B → …, quelle relation à l'équivalence ?
nA / 2 = nB, soit cA·VA = 2·cB·VE.
Le pH à l'équivalence vaut-il toujours 7 ?
Non, seulement pour un titrage acide fort / base forte.
Exercices associés
10 exercices corrigés du chapitre 3 pour t'entraîner.
Voir les exercicesSources : Programme officiel de Terminale spécialité Physique-Chimie (Éduscol). Contenu reformulé pour Phylo.