Le titrage potentiométrique, également connu sous le nom de titrage pH, est une technique utilisée pour déterminer la concentration d'un acide ou d'une base inconnue en surveillant l'évolution du pH pendant le titrage. Il s'agit de mesurer le potentiel (tension) d'une cellule électrochimique, telle qu'une électrode de pH, lorsque le titrant est ajouté à la solution d'analyte.

Voici un exemple simplifié de titrage potentiométrique :

Exemple :Titrage d'un acide fort avec une base forte

Considérons le titrage de 50 ml d'acide chlorhydrique (HCl) 0,1 M avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH) 0,1 M.

1. Préparation :

- Mettre en place un pH-mètre ou un titreur potentiométrique avec une électrode pH.

- Remplir une burette avec la solution NaOH.

- Transférer la solution HCl dans un bécher.

2. Lecture initiale :

- Plongez l'électrode pH dans la solution HCl.

- Enregistrez la lecture initiale du pH.

3. Titrage :

- Commencer à ajouter goutte à goutte la solution de NaOH de la burette dans la solution de HCl en remuant continuellement.

- A chaque ajout, attendre que la lecture du pH se stabilise.

- Enregistrez la lecture du pH après chaque ajout de NaOH.

4. Tracer la courbe de titrage :

- Tracer un graphique avec le pH en ordonnée et le volume de NaOH ajouté (en mL) en abscisse.

- La courbe obtenue est appelée courbe de titrage.

5. Point d'équivalence :

- Le point d'équivalence est le point auquel les moles d'acide et de base sont égales, ce qui donne une solution neutre.

- Le point d'équivalence est indiqué par un changement brutal du pH ou un plateau dans la courbe de titrage.

6. Calculs :

- Au point d'équivalence, les moles de NaOH ajoutées sont égales aux moles de HCl initialement présentes dans la solution.

- Utiliser le volume et la concentration de NaOH ajoutés au point d'équivalence pour calculer la concentration de HCl.

Dans cet exemple, le point d'équivalence sera atteint lorsque les moles de NaOH ajoutées seront égales aux moles de HCl présentes dans les 50 mL de solution de HCl 0,1 M. Puisque HCl est un acide monoprotique, les moles de HCl peuvent être calculées comme suit :

Moles de HCl =Concentration de HCl × Volume de HCl

Moles de HCl =0,1 M × 50 mL =5,0 mmol

Au point d'équivalence, le nombre de moles de NaOH ajoutées sera également de 5,0 mmol. Par conséquent, la concentration de NaOH peut être calculée comme suit :

Concentration de NaOH =Moles de NaOH / Volume de NaOH

Concentration de NaOH =5,0 mmol / Volume de NaOH

En déterminant le volume de NaOH nécessaire pour atteindre le point d’équivalence, la concentration exacte de HCl dans la solution inconnue peut être calculée.