Réaliser des analyses physicochimiques.

Solubilité

Une solution est constituée d’un soluté (en plus petite quantité) et d’un solvant (en quantité majoritaire). Il est possible d’extraire un soluté grâce à un autre solvant.

Dans une solution aqueuse, nous choisirons un solvant qui n’est pas miscible à l’eau mais dans lequel le soluté aura une bonne solubilité. Ainsi, le soluté à extraire passera dans le solvant, puis il sera possible de séparer la phase aqueuse de l’autre phase grâce à une décantation.

Pour choisir un bon solvant, il faut également que le soluté soit plus soluble dans ce solvant que dans l’eau. La phase ayant la densité la plus grande se retrouvera au fond de l’ampoule et celle qui aura la densité la plus faible se retrouvera en haut de l’ampoule.

Schéma de la décantation :

Dosage par titrage d’une solution

Le titrage est une méthode de dosage qui permet de déterminer la concentration d’une solution en la faisant réagir avec un réactif. Attention, cette méthode est destructive.

Titrage colorimétrique

L’équivalence (lorsque tous les réactifs sont en proportions stœchiométriques) est déterminée par le changement de couleur de la solution à titrer.

Montage :

Si nous avons la réaction de titrage suivante :
$\rm aA + bB \rightarrow cC + dD$

à l’équivalence, nous avons versé un volume $\rm V_E$ se solution titrante :
$\rm \displaystyle \frac {n_A}{a} = \frac {n_B}{b}$

Le plus souvent, a et b valent 1. Nous avons donc :

$\rm 𝐶_A \times 𝑉_A =𝐶_B ×𝑉_E$ d’où

$\rm \displaystyle CA= \frac {C_B\times V_E}{V_A}$

Titrage par étalonage

Le titrage par étalonnage permet d’encadrer la concentration en soluté d’une solution en la comparant à des solutions de concentration connue. Les éléments de comparaison peuvent être :

• La couleur des solutions (exemple : titrage d’une solution de permanganate de potassium violette)
• La masse volumique des solutions

Exemple :

L’intensité du pic d’absorption est mesurée grâce à un spectrophotomètre, ce qui permet de construire une courbe d’étalonnage puis d’en déduire la concentration de notre solution à doser.

Titrage conductimétrique

Le titrage conductimétrique est très proche du titrage colorimétrique. Cependant, le volume équivalent sera repéré par une courbe. Le dispositif de mesure s’appelle alors une cellule conductimétrique.

Montage :

Détermination du volume $\rm V_E$ :

L’équivalence se trouve à l’intersection des deux droites. Il est possible d’utiliser la même relation que précédemment pour déterminer :

$\rm \displaystyle CA= \frac {C_B\times V_E}{V_A}$