Corrigé détaillé : Analyse d'un dosage acido-basique avec suivi conductimétrique

Présentation du dosage acido-basique

Le dosage acido-basique consiste à déterminer la concentration d'une solution acide ou basique inconnue en la faisant réagir avec une solution de concentration connue (solution titrante). Le suivi conductimétrique utilise la variation de la conductivité de la solution au cours du dosage pour déterminer le point d'équivalence.

Interprétation de la courbe de conductivité

La courbe de conductivité présente généralement deux portions de droite de pentes différentes qui se croisent. Le point d'intersection de ces deux droites correspond au point d'équivalence du dosage.

Avant le point d'équivalence : La conductivité diminue car les ions responsables de la conductivité initiale sont consommés par la réaction de dosage et remplacés par d'autres ions moins conducteurs.

Après le point d'équivalence : La conductivité augmente car on ajoute des ions provenant de la solution titrante en excès.

Détermination du point d'équivalence

Le point d'équivalence est déterminé graphiquement en traçant les deux portions de droite de la courbe de conductivité et en déterminant leur point d'intersection. L'abscisse de ce point correspond au volume de solution titrante versé à l'équivalence (Ve).

Calcul de la concentration de la solution inconnue

À l'équivalence : Les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques de la réaction de dosage.

Relation à l'équivalence :
nA/a = nB/b
Où:
nA est la quantité de matière de l'espèce A (solution à titrer),
nB est la quantité de matière de l'espèce B (solution titrante),
a et b sont les coefficients stoechiométriques de la réaction.

Calcul de la concentration :
CaVa/a = CbVb/b
Ca = (CbVb*a)/(Va*b)
où Ca est la concentration de la solution inconnue, Cb est la concentration de la solution titrante, Va est le volume de la solution inconnue et Vb est le volume de la solution titrante à l'équivalence (Ve).

Rédaction d'un protocole expérimental

Décrivez précisément les étapes de la manipulation, en incluant :

• Le matériel nécessaire (burette, bécher, conductimètre, agitateur magnétique...).
• La préparation des solutions (dilution...).
• Le réglage du conductimètre.
• La réalisation du dosage (ajout progressif de la solution titrante, mesure de la conductivité...).
• L'exploitation des résultats (tracé de la courbe, détermination du point d'équivalence, calcul de la concentration).

Ce qu'il faut retenir

• Le dosage acido-basique permet de déterminer la concentration d'une solution acide ou basique.
• Le suivi conductimétrique utilise la variation de la conductivité pour identifier le point d'équivalence.
• Le point d'équivalence correspond à l'intersection des deux portions de droite de la courbe de conductivité.
• À l'équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stoechiométriques.
• La concentration de la solution inconnue peut être calculée à partir de la relation à l'équivalence.