CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
COURS
504
indicateur
vert de
malachite
jaune
d’alizarine R
hélianthine
bleu de
bromophénol
rouge
d’alizarine S
vert de
bromocrésol
rouge de
méthyle
bleu de
bromothymol
rouge
de crésol
phénolphtaléïne
rouge
d’alizarine S
jaune
d’alizarine R
vert
de malachite
carmin
d’indigo
16
teinte
acide
jaune
rouge
rouge
jaune
jaune
jaune
rouge
jaune
jaune
incolore
violet
jaune
vert
bleu
Équilibres acido-basiques
zone de
virage
0,1 – 2,0
1,9 – 3,3
3,1 – 4,4
3,0 – 4,6
3,7 – 5,2
3,8 – 5,4
4,2 – 6,2
6,0 – 7,6
7,2 – 8,8
8,2 – 10,0
10,0 – 12,0
10,1 – 12,1
11,5 – 13,2
11,6 – 14,0
teinte
basique
vert
jaune
jaune
bleu
violet
bleu
jaune
bleu
rouge
rose
jaune
violet
incolore
jaune
Doc. 29 Zone de virage et teintes
de quelques indicateurs colorés
acido-basiques.
soit : Ca . Va = Cb . VbE (16.30)
Établissons les expressions pH = f(x) et s = g(x) relatives à ce titrage avec :
5.3.1. Suivi pH-métrique du titrage
■ V b = 0 ,soit x = 0
x = = = (16.31)
[H 3O + ] = C a et pH = – log C a
■ Avant l’équivalence, V b < V bE , soit 0 < x < 1
Utilisons les quantités de matière pour déterminer la composition de la solution à
l’aide d’un tableau d’avancement :
H 3O + + HO – = 2H 2O
quantités apportées C a . V a C b . V b
quantités à l’équilibre C a . V a – C b . V b e
d’où : [H 3O + ] = =
soit, enfin : [H 3O + ] =
et : pH = – log – log (1 – x) (16.32)
■ À l’équivalence, V b = V bE, soit x = 1
H 3O + et OH – ont été mélangés en quantité stœchiométrique, d’où :
[H 3O + ] E = [HO – ] E
et : pH E = 7,0 à 25 °C
■ Après l’équivalence, V b > V bE, soit x > 1
Les ions [HO – ] sont en excès :
n(HO – ) restant = n(HO – ) versé – n E(HO – )
où n E(HO – ) représente la quantité d’ions hydroxyde versés jusqu’à l’équivalence,
d’où :
[HO – ] = = =
Comme : pK e= pH + pOH
il vient, à 25 °C : pH = 14 + log + log (x – 1) (16.33)
Les courbes pH = f(x) dépendent des concentrations (doc. 30).
Ces courbes permettent de choisir, à partir du document 29, le ou les indicateurs
colorés appropriés pour le titrage d’un acide fort ou d’une base forte par un suivi
colorimétrique. Ces courbes montrent également que la précision du titrage est
d’autant plus grande que les solutions sont plus concentrées.
On peut de même étudier l’évolution du pH d’une solution de base forte lors de
l’addition d’une solution d’acide fort (doc. 31).