Le but du titrage est de déterminer une concentration inconnue dans un échantillon en utilisant une méthode analytique. Le titrage nécessite trois composants de base: un liquide de molarité ou de normalité connu, appelé le titrant, l'échantillon ou le liquide à mesurer, appelé titrand, et un dispositif calibré pour distribuer le titrant goutte à goutte dans le titrand. Lorsque le titrage atteint un point final, la quantité de titrant est enregistrée et utilisée pour calculer la concentration inconnue.

Une illustration de titrage

Un chimiste teste la quantité de chlorure dans un échantillon d'eau usée . La méthode utilisée est un titrage facile à effectuer. Le chimiste place une burette calibrée sur un support de burette. Elle mesure ensuite une aliquote d'échantillon dans un Erlynmeyer de 100 ml, dans ce cas 50 ml de liquide. Toutes les mesures sont documentées sur une feuille de papier ou dans un journal de bord. Le chimiste remplit la burette avec une concentration connue de solution de nitrate mercurique, la solution nécessaire pour ce test de chlorure particulier. Elle place ensuite cinq gouttes de solution d'indicateur dans l'échantillon et l'acidifie avec de l'acide nitrique. Il devient jaune. Le chimiste documente le niveau de début de solution dans la burette. Elle place ensuite l'échantillon sous la burette et lentement, goutte à goutte, laisse le titrant tomber dans le titrand, ou échantillon, jusqu'à ce qu'un point final violet soit atteint. Le chimiste documente la quantité de titrant utilisée et calcule la valeur du chlorure dans la solution en utilisant une équation simple spécifiée par la méthode.

Types de titrages

Le titrage mentionné ci-dessus est un titrage de complexation. La couleur du point final est présentée lorsque la solution de l'indicateur forme un complexe avec les ions mercuriques en excès du titrant. Cela se produit entre un pH de 2,3 et 2,8. Les types de titrages les plus courants sont les titrages acide /base. Ils sont utilisés pour quantifier les analytes, l'ion inconnu ou le composé à tester, en plus d'être utilisés pour normaliser les acides et les bases. Les titrages acide /base nécessitent parfois l'utilisation d'un pH-mètre, tandis que d'autres fois, la méthode nécessite une solution indicatrice, comme dans l'exemple ci-dessus. Un autre type de titrage est une réaction redox, lorsque la combinaison du titrant et du titrant provoque un gain en électrons. Ce gain s'appelle une réduction.

À propos de la Burette

La burette étalonnée est l'équipement principal requis pour une méthode de titrage. L'étalonnage est important car il est essentiel que la burette soit aussi précise que possible afin de distribuer des quantités très précises de liquide dans l'échantillon. Une burette est un long morceau de verre cylindrique avec un couvercle ouvert pour verser, ou pomper, dans le titrant. Au fond, il y a un embout soigneusement formé pour la distribution. Burettes ont généralement un bouchon en plastique qui peut facilement être tourné pour livrer de simples fractions d'une goutte de titrant, si nécessaire. Les burettes existent en plusieurs tailles et sont marquées en millilitres et fractions de millilitres.

Autre instrumentation possible

Les burettes sont l'instrumentation la plus couramment utilisée dans les titrages, mais les dispositifs électroniques peuvent également être utilisés. Les titrages potentiométriques peuvent utiliser un pH-mètre étalonné pour déterminer un point final. La lecture du pH au point final est similaire à l'utilisation d'une solution d'indicateur, sauf que le chimiste utilise un instrument pour trouver le potentiel exact plutôt qu'un changement de couleur. Les titrages de complexation peuvent utiliser une électrode sélective d'ions pour déterminer à quel point un complexe a été atteint. La spectrométrie est une autre option; Cela permet au chimiste de déterminer de très petits changements de couleur dans le titrand.

Solutions d'indicateurs

Les solutions d'indicateur ne sont pas toujours nécessaires pour les titrages, mais elles peuvent faciliter les titrages manuels avec une burette. L'indicateur de phénolphtaléine est l'une des solutions les plus couramment utilisées dans les titrages acide /basique. Cet indicateur devient rose vif lorsque le pH est ajusté à 8,3. Cela fonctionne parce que la molécule de phénolphtaléine est incolore mais son ion est coloré. Lorsque la solution devient plus basique, la molécule perd ses ions H + et la phénolphtaléine ionisée dégage sa couleur rose caractéristique. Lorsque l'ionisation est terminée, la solution de l'indicateur a rendu rose tout l'échantillon, produisant le point final de l'expérience.