Principe des dosages

Doser une espèce chimique dans une solution c'est déterminer la concentration molaire de cette espèce dans la solution reconnue, ou, ce qui est équivalent, la quantité de matière de cette espèce dans un volume déterminé de la solution.


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Réaction chimique - Chimie générale - Principe physique

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  • Dosage d'une solution de peroxyde d'hydro-... Sans présenter le principe des dosages en retour, les réactions intervenant dans ce type de dosage pourront... (source : crdp.ac-lyon)
Pour consulter un article plus général, voir : Dosage.

Doser (ou titrer) une espèce chimique (molécule ou ion) dans une solution c'est déterminer la concentration molaire de cette espèce dans la solution reconnue, ou, ce qui est équivalent, la quantité de matière de cette espèce dans un volume déterminé de la solution.

On dira par exemple qu'on a dosé les ions fer (II) dans une solution de sulfate de fer (II) et que la valeur obtenue est : [Fe2+ (aq) ] = 0, 015 mol. L-1

En analyse biologique, le dosage du cholestérol dans le sang conduit, par exemple à une valeur de 6, 50 mmol. L-1 (fréquemment exprimée sous forme d'une concentration massique : 2, 52 g. L-1).

Les méthodes de dosage

Les méthodes non destructives

Il arrive souvent que la valeur ρ d'une grandeur physique mesurable sur la solution soit directement liée à la concentration [X] d'une espèce X présente dans la solution ou à la concentration c de l'espèce mise en solution : ρ = f ou ρ = f (c)

Ainsi :


Ces méthodes de dosage ne modifient en rien la solution soumise au dosage qui peut être récupérée sans modification après les mesures. Pour cette raison, ces méthodes de dosage sont qualifiées d'analyses non destructives.

Les dosages directs ou destructifs

Quand il n'existe pas de méthode d'analyse non destructive, on doit réaliser une transformation chimique entre la solution à analyser et une autre solution, mais cette réaction détruit la solution à analyser.

En général, la solution contenant l'espèce à doser est positionnée dans un bécher; elle contient le réactif titré. La solution qui réagit avec cette première solution est contenue dans une burette graduée; elle contient le réactif titrant.

Avec la burette on verse progressivement le réactif titrant dans le réactif titré.

La réaction de dosage et l'équivalence

La réaction de dosage

Lors du dosage, il s'effectue une réaction chimique entre le réactif titré et le réactif titrant. Cette réaction porte le nom de réaction de dosage ; il peut s'agir d'une réaction acido-basique, d'une réaction d'oxydo-réduction (redox) … Pour qu'une réaction chimique puisse être utilisée comme réaction de dosage, il faut qu'elle soit :

L'équivalence

L'étude de la réaction de dosage va permettre de déterminer la concentration recherchée. La question qui se pose est la suivante : jusqu'à quel moment faut-il verser la solution contenant le réactif titrant, en concentration molaire connue ? On verse la solution de réactif titrant dans la solution contenant le réactif titré, jusqu'à ce que ce dernier ait complètement réagi. On dit tandis qu'on est à l'équivalence. À l'équivalence, le réactif titré et le réactif titrant ont été entièrement consommés. L'avancement x de la réaction de dosage atteint alors sa valeur maximale, notée xéq.

Remarque : pour la réaction de dosage, le réactif limitant est :

Comment repérer l'équivalence ?

Au cours d'un dosage, l'objectif principal est de repérer l'équivalence. Il existe de nombreuses possibilités. L'équivalence peut être repérée par :

Le point d'équivalence est à déterminer avec des mesures précise de grandeurs physiques directement liées à la composition de la solution. Quand ces données sont sous formes de graphiques, l'équivalence correspond à un point d'inflexion de la courbe (le second quand l'ion est diprotique, pour les ions triprotiques, il existe deux points d'équivalence).

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