Le titrage est une méthode de dosage. Doser consiste à déterminer une quantité ou une concentration ; titrer est une façon de le faire au moyen d’une réaction chimique. Un dosage par étalonnage, lui, utilise une comparaison à des références et ne nécessite pas de titrage.
Qu’est-ce que le dosage ?
Un dosage détermine la quantité ou la concentration d’une espèce chimique dans un échantillon. Il peut s’effectuer par étalonnage ou par titrage : ce n’est pas un synonyme de dosimétrie.
Dans un dosage par étalonnage, on compare une grandeur mesurée à celles de solutions de concentrations connues. Dans un titrage volumétrique, on ajoute un réactif de concentration connue pour faire réagir l’espèce recherchée.
Pour un titrage volumétrique, le volume de solution titrante ajouté à l’équivalence permet de calculer la quantité de l’espèce titrée à partir de l’équation de réaction.
Types de dosages
- Par étalonnage : comparaison à des références de concentration connue, par exemple à partir d’une mesure d’absorbance.
- Par titrage : détermination fondée sur une réaction chimique et le repérage de l’équivalence.
Qu’est-ce que le titrage ?
Le titrage est une méthode de dosage, et non une étape obligatoire de tout dosage. Dans le cas volumétrique courant, la solution titrante a une concentration connue ; la solution titrée contient l’espèce dont on cherche la quantité ou la concentration.
Un indicateur coloré adapté aide à repérer la fin du titrage. À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques de l’équation : leurs quantités de matière ne sont égales que si les coefficients correspondants sont égaux.
Cette méthode est notamment utilisée pour déterminer la concentration d’ions (H+, OH–, etc.) dans une solution, comme le titrage acido-basique par exemple.
Variétés de titrages
- Titrage direct : le réactif titrant réagit directement avec l’espèce à doser.
- Titrage en retour : on ajoute un excès connu d’un réactif à l’échantillon, puis on titre la quantité de ce réactif qui reste après réaction. L’excès désigne une quantité, pas le nom d’une substance.
La différence majeure entre dosage et titrage
La différence porte sur le niveau de généralité : le dosage est l’objectif de détermination quantitative ; le titrage est l’une des méthodes utilisables pour l’atteindre.
Un dosage par étalonnage n’exige donc pas de titrage. Inversement, un titrage sert à déterminer une quantité ou une concentration par la réaction choisie.
Un exemple de calcul à l’équivalence
Prenons un exemple pédagogique avec la réaction simplifiée A + B → produits, où les coefficients de A et de B valent 1. On prélève 20,0 mL de solution contenant A et on utilise une solution titrante de B à 0,100 mol/L. L’équivalence est repérée après l’ajout de 12,0 mL de B.
À l’équivalence, la quantité de B versée est n(B) = 0,100 × 0,0120 = 0,00120 mol. Elle correspond ici à la quantité initiale de A dans le prélèvement. Sa concentration vaut donc c(A) = 0,00120 / 0,0200 = 0,0600 mol/L. Les volumes ont été convertis en litres. Il s’agit d’un calcul illustratif, pas de résultats d’une expérience réalisée pour cet article.
Avec une autre équation, il faut adapter le rapport. Pour A + 2 B → produits, la quantité de B versée à l’équivalence est deux fois la quantité initiale de A. C’est pourquoi écrire systématiquement « quantités égales » conduit à des erreurs.
Mesurer les concentrations avec précision : l’apport des dosages et des titrages en chimie
Pour choisir une méthode de dosage, il faut tenir compte de l’espèce recherchée, de la concentration attendue et des mesures disponibles. Le résultat dépend aussi de la préparation des solutions, du prélèvement et de la qualité des mesures.
La qualité du résultat dépend du protocole, des instruments et du repérage de l’équivalence. Un indicateur coloré et un suivi conductimétrique ne se classent pas universellement du moins précis au plus précis : leur pertinence dépend du système étudié.
Comment reconnaître la méthode dans un exercice ?
- Une courbe construite avec des solutions de concentrations connues et une mesure sur l’échantillon indiquent un dosage par étalonnage.
- Une solution titrante ajoutée progressivement et un volume à l’équivalence indiquent un titrage volumétrique.
- Avant tout calcul de titrage, écrivez l’équation de réaction et utilisez ses coefficients : l’équivalence n’implique pas systématiquement des quantités de matière égales.
