Comment déterminer une quantité de matière par titrage ?

1. Que mesure réellement un titrage ?

Le but premier est de déterminer une quantité de matière dans un échantillon. Une prise d’essai de volume $V_{\text{A}}$ contient l’espèce titrée A, dont $n_{\text{A}}$ est inconnue. La burette apporte progressivement une espèce titrante B de concentration $c_{\text{B}}$ connue.

Une fois $n_{\text{A}}$ déterminée, on peut calculer $c_{\text{A}}\text{=}\frac{n_{\text{A}}}{V_{\text{A}}}$, puis une masse avec $m_{\text{A}}\text{=}{n}_{\text{A}}\text{×}{M}_{\text{A}}$ ou revenir à une solution mère par un facteur de dilution. Distinguer la grandeur directement déterminée de ses exploitations empêche d’utiliser trop tôt une formule de concentration.

2. Quel instrument contrôle chaque quantité introduite ?

La pipette jaugée prélève le volume précis $V_{\text{A}}$ de solution à titrer et le transfère dans un erlenmeyer ou un bécher. La burette graduée contient la solution titrante ; son volume délivré est $\text{V=}{V}_{\text{f}}\text{−}{V}_{\text{i}}$. Une lecture à hauteur d’œil limite l’erreur de parallaxe.

Rince la pipette avec la solution titrée et la burette avec le titrant, chasse la bulle de l’embout et agite pendant les ajouts. Près du changement attendu, verse goutte à goutte. De l’eau distillée sur les parois du récipient change le volume total mais pas la quantité initiale de A.

3. Quelle réaction peut servir de support au titrage ?

En Première, la réaction support est une oxydo-réduction établie à partir de deux couples. Son équation équilibrée $\text{aA+bB→produits}$ fixe les proportions entre A et B. Elle doit être exploitable dans le protocole : pratiquement totale, suffisamment rapide, sélective pour l’espèce titrée et associée à un repérage de l’équivalence.

Parle de titrage par oxydo-réduction pour la nature de la réaction et de suivi par changement de couleur pour la technique de détection. Un titrage direct signifie que B, ajouté par incréments, réagit directement avec A. Ces trois qualifications ne sont pas interchangeables.

4. Que se passe-t-il avant, à et après l’équivalence ?

Avant l’équivalence, : le titrant B ajouté est limitant et consommé, tandis que A reste en excès. À l’équivalence, $V_{\text{B}}\text{=}{V}_{\text{E}}$ : les quantités introduites sont dans les proportions stœchiométriques. Après, $V_{\text{B}}\text{>}{V}_{\text{E}}$ : A est devenu limitant et B apparait en excès dans le récipient.

L’équivalence est donc la bascule du réactif limitant. Elle n’est ni le moment où toute réaction chimique s’arrête, ni simplement le moment où une couleur est vue. Le tableau d’avancement associé à chaque volume versé montre qualitativement la diminution de A puis l’apparition de B après $V_{\text{E}}$.

5. Quelle relation faut-il écrire à l’équivalence ?

Pour $\text{aA+bB→produits}$, l’équivalence impose $\frac{n_{\text{A,0}}}{a}\text{=}\frac{n_{\text{B,E}}}{b}$. Comme le titrant vient d’une solution connue, $n_{\text{B,E}}\text{=}{c}_{\text{B}}\text{×}{V}_{\text{E}}$. On obtient donc $n_{\text{A,0}}\text{=}\frac{a}{b}\text{×}{c}_{\text{B}}\text{×}{V}_{\text{E}}$. C’est cette quantité que le titrage détermine.

Si A est aussi en solution, $n_{\text{A,0}}\text{=}{c}_{\text{A}}\text{×}{V}_{\text{A}}$, d’où $\frac{c_{\text{A}}\text{×}{V}_{\text{A}}}{a}\text{=}\frac{c_{\text{B}}\text{×}{V}_{\text{E}}}{b}$. La relation $c_{\text{A}}\text{×}{V}_{\text{A}}\text{=}{c}_{\text{B}}\text{×}{V}_{\text{E}}$ n’est qu’un cas particulier où $\text{a=b}$. Convertis tous les volumes en litres avant de former les produits $\text{c×V}$ en moles.

6. Comment prévoir le changement de couleur observé ?

Identifie l’espèce colorée et suis sa quantité finale. Si le titrant est coloré, sa couleur ne persiste pas avant E puisqu’il est consommé ; la première teinte persistante après agitation indique son premier excès. Si l’espèce titrée est colorée, sa teinte s’atténue puis disparait à l’approche de E.

Le virage est une observation qui repère l’équivalence avec la précision du protocole. L’équivalence elle-même reste définie par la stœchiométrie. Une goutte ajoutée en trop place déjà le système après E ; c’est pourquoi l’ajout est ralenti et la persistance de la teinte vérifiée après agitation.

7. Comment réaliser un titrage direct fiable ?

Prépare la burette avec la solution titrante, élimine toute bulle et note la lecture initiale. Prélève $V_{\text{A}}$ avec la pipette jaugée, transfère-le dans le récipient et place l’agitation. Effectue un premier essai pour localiser approximativement le virage, puis un essai précis avec ajout goutte à goutte près de cette zone.

Arrête-toi au changement attendu persistant après agitation, note la lecture finale et calcule $V_{\text{E}}\text{=}{V}_{\text{f}}\text{−}{V}_{\text{i}}$. Répète si les volumes sont incompatibles ou si l’équivalence a été dépassée. Garde une précision cohérente avec les graduations plutôt que d’inventer des décimales.

8. Comment exploiter le volume à l’équivalence jusqu’au résultat demandé ?

Supposons des coefficients 1:1, $c_{\text{B}}\text{=0,100 mol·}{L}^{\mathrm{-1}}$ et $V_{\text{E}}\text{=12,4 mL=0,0124 L}$. Alors $n_{\text{B,E}}\text{=}{c}_{\text{B}}\text{×}{V}_{\text{E}}\text{=1,24×}{10}^{\mathrm{-3}}\text{mol}$ et $n_{\text{A}}\text{=}{n}_{\text{B,E}}$. Pour une prise d’essai $V_{\text{A}}\text{=10,0 mL=0,0100 L}$, $c_{\text{A}}\text{=}\frac{n_{\text{A}}}{V_{\text{A}}}\text{=0,124 mol·}{L}^{\mathrm{-1}}$.

Si cette prise vient d’une solution diluée dix fois, la concentration mère vaut $c_{\text{mère}}\text{=10}{c}_{\text{A}}\text{=1,24 mol·}{L}^{\mathrm{-1}}$. Contrôle le sens du facteur, les coefficients, la conversion mL-L et l’ordre de grandeur. Un plus grand $V_{\text{E}}$ à concentration de titrant constante doit correspondre à davantage d’espèce titrée.

Erreurs fréquentes

L'essentiel à mémoriser

• Un titrage détermine d’abord une quantité de matière.
• La burette porte le titrant et la pipette la prise d’essai.
• La réaction support fixe les coefficients.
• L’équivalence est un changement de réactif limitant.
• La relation générale compare n/a et n/b.
• Le virage observé n’est pas la définition de l’équivalence.
• Les gestes expérimentaux construisent VE.
• La dilution se corrige après l’exploitation stœchiométrique.

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Sources et traçabilité

Dernière vérification : 2026-08-12

1. Programme de spécialité de physique-chimie de Première générale, Bulletin officiel de l’Éducation nationale, consulté le 2026-08-11.
2. Annexe — Programme de physique-chimie de Première générale, Ministère de l’Éducation nationale, consulté le 2026-08-11.
3. Programmes et ressources en physique-chimie — voie générale et technologique, Éduscol, consulté le 2026-08-11.
4. Dénombrer les entités dans un échantillon de matière, Éduscol, consulté le 2026-08-11.
5. Glossaire d’accompagnement des programmes de chimie, Éduscol, consulté le 2026-08-11.