Déterminer une concentration inconnue par titrage

Le problème à résoudre

Imagine que tu as une solution d'acide chlorhydrique dont tu ne connais pas la concentration exacte. Comment la déterminer précisément, sans matériel très sophistiqué ? C'est exactement le rôle du titrage (aussi appelé dosage) : une technique qui permet de mesurer la concentration d'une espèce chimique en la faisant réagir, quantitativement, avec une solution de concentration connue.

Le principe général

On appelle la solution de concentration inconnue la solution titrée, et la solution de concentration connue la solution titrante. On ajoute progressivement la solution titrante à un volume précis de solution titrée, jusqu'à ce que la réaction entre les deux soit exactement terminée : ni excès d'acide, ni excès de base. Ce moment précis s'appelle l'équivalence.

Pourquoi une réaction acido-basique

Un titrage acido-basique repose sur une réaction entre un acide et une base, qui échangent des ions H+ (protons). Par exemple, l'acide chlorhydrique HCl réagit avec l'hydroxyde de sodium NaOH selon :

H3O+ (aq) + HO- (aq) -> 2 H2O (l)

(les ions oxonium et hydroxyde réagissent pour former de l'eau)

Cette équation est équilibrée : 3 atomes H et 1 atome O de chaque côté, et une charge totale nulle des deux côtés (+1 - 1 = 0 à gauche, 0 à droite).

Ce qu'on cherche vraiment

En repérant précisément le volume de solution titrante versé à l'équivalence, on peut ensuite calculer la concentration inconnue, comme tu le verras dans le second chapitre. Le titrage transforme donc un problème de chimie (une concentration invisible à l'œil nu) en un problème de mesure de volume, beaucoup plus simple à réaliser avec précision.

Erreur classique

Ne confonds pas la solution titrée (celle dont on cherche la concentration, placée dans le bécher) et la solution titrante (celle dont on connaît la concentration, placée dans la burette) : inverser les deux rend tout calcul incohérent.