Les chimistes utilisent le titrage comme méthode d'analyse quantitative; c'est-à-dire que la méthode permet de déterminer la quantité exacte d'un composé. Fondamentalement, le titrage implique la combinaison de deux produits chimiques qui réagissent et un moyen de surveiller l’avancement de la réaction afin que l’opérateur sache quand elle est terminée. L'un des produits chimiques est chargé dans une burette (une verrerie permettant des mesures de volume très précises); ce composé est le «réactif». L'autre composé est placé dans un flacon ou un bécher et est appelé «analyte» ou «échantillon».
En règle générale, la concentration exacte de l'analyte doit être connue pour obtenir des résultats précis. Les concentrations sont généralement exprimées en unités de moles par litre (mol / L). Une fois le titrage effectué, la concentration du titrant, les informations provenant de la réaction chimique équilibrée entre le titrant et l’analyte, ainsi que la quantité exacte d’analyte titré sont utilisées pour déterminer la concentration exacte de l’analyte.
Écrivez l'équation chimique équilibrée de la réaction qui se produit entre le titrant et l'analyte. Cela nécessite nécessairement une connaissance de l'identité du titrant et de l'analyte. Une expérience courante dans les laboratoires de chimie des collèges et des lycées est le titrage de l'acide acétique (CH2COOH, l'analyte) dans un échantillon de vinaigre avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH, le titrant) (voir références 2). Ceci est une réaction acide-base commune:
1 CH? COOH + 1 NaOH? 1 CH? COONa + 1 H? O
Les coefficients (c'est-à-dire les nombres à gauche de chaque produit chimique) établissent le rapport molaire des réactifs. Dans ce cas, le rapport molaire est 1: 1.
Convertissez le volume de réactif nécessaire pour atteindre le point final (c’est-à-dire le point où la totalité de l’analyte a été consommée et où la lecture du volume a été extraite de la burette) est passé de millilitres (mL) à litres (L) en divisant par 1000. Par exemple, si 39,75 mL de NaOH étaient nécessaires pour atteindre le point final, alors
39,75 mL / (1000 mL / L) = 0,03975 L de NaOH
Utilisez les litres de titrant nécessaires pour atteindre le point final du titrage et la concentration du titrant pour déterminer les moles de titrant utilisées dans le processus. La concentration de NaOH était de 0,1044 mol / L, puis
0,03975 L de NaOH x (0,1044 mol / L) = 0,004150 mole de NaOH
Calculez les moles d’analyte en utilisant les moles de réactif de l’étape 3 et le rapport molaire de l’étape 1:
0,004150 mol NaOH x (1 mol CH-COOH / 1 mol NaOH) = 0,004150 mol CH-COOH
Déterminer la concentration de l'échantillon en divisant les moles d'analyte par le volume d'analyte en litres. Dans ce cas, cela représenterait la quantité de vinaigre placée dans le ballon ou le bécher avant la titration. Pour l'exemple utilisé aux étapes 1 à 4, supposons que 5,00 ml de vinaigre soient placés dans le ballon pour analyse, puis 5,00 ml = 0,00500 L et
(0,004150 mol CH? COOH) / (0,00500 L de vinaigre) = 0,830 mol / L
Ainsi, la concentration de l'acide acétique dans le vinaigre est de 0,830 mol / L.