Les Dosages (Titrages)

1. Principe du dosage (ou titrage)

Le dosage (ou titrage) direct est une technique expérimentale d'analyse quantitative. Son but est de déterminer la concentration molaire (ou massique) inconnue d'une espèce chimique en solution.

Pour cela, on fait réagir cette espèce (le réactif titré) avec une autre espèce chimique de concentration connue avec précision (le réactif titrant).

⚠️ Conditions de la réaction de dosage :

Pour qu'une réaction chimique puisse être utilisée comme réaction de dosage, elle doit impérativement être :

Totale : Le réactif limitant doit être entièrement consommé.
Rapide : L'état final doit être atteint quasi-instantanément.
Unique : Aucune autre réaction parasite ne doit se produire entre les réactifs.

2. Dispositif expérimental d'un dosage

Le montage classique d'un dosage nécessite du matériel de verrerie précis pour mesurer les volumes :

La burette graduée : Elle contient la solution titrante (de concentration $C_B$ connue). Elle permet de verser et de mesurer le volume $V_B$ ajouté avec précision.
L'erlenmeyer (ou bécher) : Il contient un volume précis $V_A$ de la solution titrée (de concentration $C_A$ inconnue), prélevé à l'aide d'une pipette jaugée.
L'agitateur magnétique : Équipé d'un barreau aimanté, il assure un mélange homogène et rapide des réactifs au fur et à mesure de l'ajout.

3. L'équivalence du dosage

L'équivalence est le moment précis du dosage où les réactifs (titré et titrant) ont été mélangés dans des proportions stœchiométriques. À cet instant, les deux réactifs sont entièrement consommés : il n'y a plus de réactif titré, et la moindre goutte supplémentaire de titrant sera en excès.

Relation à l'équivalence :

Considérons la réaction de dosage d'équation générale :

$$aA \text{ (titré)} + bB \text{ (titrant)} \rightarrow cC + dD$$

À l'équivalence, on a versé un volume $V_{BE}$ (volume équivalent) de la solution titrante. La relation entre les quantités de matière initiales s'écrit :

$$\frac{n_i(A)}{a} = \frac{n_{versé}(B)}{b} \implies \frac{C_A \cdot V_A}{a} = \frac{C_B \cdot V_{BE}}{b}$$

C'est cette relation fondamentale qui permet de calculer la concentration inconnue $C_A$.

4. Le repérage de l'équivalence (Dosages colorimétriques)

Dans un dosage colorimétrique, l'équivalence est repérée visuellement par un changement brusque et persistant de la couleur du mélange réactionnel.

Dosage d'oxydo-réduction (auto-indicateur) :
Exemple : Dosage par les ions permanganate ($MnO_4^-$) de couleur violette. L'équivalence est repérée par la persistance de la coloration rose/violette dans le bécher.
Dosage acido-basique (avec indicateur coloré) :
Si les réactifs sont incolores (ex: acide chlorhydrique et soude), on ajoute quelques gouttes d'un indicateur coloré (comme le Bleu de Bromothymol - BBT ou la Phénolphtaléine). Le virage de la couleur de l'indicateur marque l'équivalence.

THE TIME REVERSAL