Les étapes d'un titrage colorimétrique : cas général

Lors d’un titrage suivi par changement de couleur, on cherche à déterminer la concentration ou la quantité de matière d’une espèce chimique, l'espèce titrée, dissoute dans la solution titrée. Cette solution est généralement placée dans un erlenmeyer. On ajoute progressivement, goutte à goutte, une autre solution appelée espèce titrante, de concentration connue, contenue dans une burette graduée.

Soit l'équation modélisant la réaction support du titrage ayant lieu dans l'erlenmeyer : \(\mathrm{a\ A+b\ B\longrightarrow c\ C+d\ D}\) avec : 

• `"A"` : l'espèce titrée, souvent colorée ;
• `"B"` : l'espèce titrante, souvent incolore.

On peut étudier le titrage à trois moments différents :

• avant l’équivalence ;
• à l’équivalence ;
• après l’équivalence.

Tirage avant l'équivalence

• L'espèce en excès est l’espèce titrée, présente dans l’erlenmeyer.
• L'espèce limitante est l’espèce titrante, ajoutée depuis la burette.
• La solution garde la couleur de l’espèce titrée.
  

À l’échelle microscopique : chaque entité chimique du réactif titrant réagit avec les entités chimiques de l’espèce titrée présente dans l’erlenmeyer. Tout le réactif titrant versé est consommé.

`\frac{n_0("titré")}{"a"}\gt\frac{n_{versé}("titrant")}{"b"}`

Tirage à l’équivalence

• Les deux espèces ont totalement réagi, leur quantité de matière dans l'erlenmeyer est nulle.
• Les deux réactifs ont réagi dans des proportions stœchiométriques.
• L'équivalence est repérée par un changement de couleur de la solution présente dans l'erlenmeyer, et cela de façon persistante.
  

À l’échelle microscopique : les entités chimiques des deux réactifs ont été totalement consommées. Il ne reste donc aucun réactif dans la solution. Seuls les espèces spectatrices et le solvant sont présents dans l'erlenmeyer.

 `\frac{n_0("titré")}{"a"}=\frac{n_"versé"("titrant")}{"b"}`

Remarque : cet état "d'équivalence" est un état théorique, jamais atteint en pratique. Il est impossible d'introduire exactement le bon nombre d'entités chimiques. Les méthodes de suivi permettent de mettre en évidence le changement qui s'opère entre "avant l'équivalence" et "après l'équivalence".

Titrage après l'équivalence

• L'espèce en excès est l’espèce titrante.
• L'espèce limitante est l’espèce titrée qui est totalement consommée.
• La solution prend l’aspect ou la couleur du titrant, souvent incolore.
  

À l’échelle microscopique : il n’y a plus d’espèce titrée pour réagir. Chaque goutte de titrant ajoutée reste en excès dans la solution.

 `\frac{n_0("titré")}{"a"}\lt\frac{n_{"versé"}("titrant")}{"b"}`