🟣 Le titrage colorimétrique : repérer l'équivalence
Une goutte violette tombe, tourbillonne… et disparaît. Une autre. Encore une. Puis soudain, la goutte de trop : le rose reste ! Bienvenue dans le titrage colorimétrique, où une seule goutte sépare l'avant de l'après. Lis la burette à la loupe, note VE au bon moment et démasque la concentration cachée.
🧪 Mode d'emploi : règle les curseurs (à droite, ou sous l'animation sur téléphone), lance avec ▶, observe les mesures et relève les 🎯 défis. Le bouton ⛶ agrandit l'animation, idéal sur téléphone à l'horizontale.
Ce que tu vois
- Avant l'équivalence, le permanganate MnO4− versé est le réactif limitant : il est consommé dès qu'il rencontre les ions Fe2+, donc son nuage violet disparaît. Plus on approche de l'équivalence, plus le nuage met de temps à s'effacer (il reste peu de Fe2+ pour le détruire).
- Juste après l'équivalence, c'est le titré qui est épuisé : le permanganate versé n'a plus rien avec quoi réagir, il s'accumule et la teinte rose persiste. Une seule goutte suffit !
- Avec le diiode, c'est l'inverse : c'est le titré qui est coloré (jaune-brun) et la couleur disparaît à l'équivalence. Comme le jaune pâle est difficile à voir, on ajoute de l'empois d'amidon qui forme avec le diiode un complexe bleu intense : le passage du bleu à l'incolore est très net.
- Le graphique montre la quantité de titré qui diminue linéairement et s'annule exactement à l'équivalence, puis la quantité de titrant en excès qui augmente.
- La loupe montre le bas du ménisque devant la graduation : on lit le volume à 0,05 mL près, soit une goutte.
Expériences à faire
- Verse 1 mL à la fois pour repérer grossièrement l'équivalence, puis recommence au goutte à goutte près de cette valeur : c'est la méthode des pros !
- Double le volume VA de solution titrée : que devient VE ? Et si tu doubles plutôt la concentration du titrant cB ?
- Avec le diiode, ajoute l'empois d'amidon dès le début : que vois-tu ? Pourquoi vaut-il mieux attendre que la solution soit jaune pâle ?
- Active le mode mystère : arrives-tu à trouver cA à 1 % près sans graphique, uniquement grâce à la couleur ?
- Avec « ✏️ Mon titrage », prends a = 2 et b = 1 : faut-il plus ou moins de titrant pour atteindre l'équivalence qu'avec a = b = 1 ?
La chimie derrière l'animation
- Un titrage est un dosage par une réaction support rapide, totale et unique entre le titré A (dans le bécher) et le titrant B (dans la burette) : a A + b B → produits.
- À l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques et sont tous deux entièrement consommés : n0(A) / a = nE(B) / b, soit cA × VA / a = cB × VE / b.
- On en déduit cA = a × cB × VE / (b × VA). Exemple : MnO4− + 5 Fe2+ + 8 H+ → Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O, donc c(Fe2+) = 5 × c(MnO4−) × VE / VA.
- Dans un titrage colorimétrique, l'équivalence est repérée par un changement de couleur : apparition de la couleur du titrant en excès (permanganate) ou disparition de celle du titré (diiode, avec l'empois d'amidon pour un virage plus net).
- Modèle de la simulation : la couleur est calculée avec des absorbances additives (loi de Beer-Lambert sur trois couleurs, valeurs approchées), 20 mL d'eau acidifiée sont ajoutés dans le bécher, une goutte vaut 0,05 mL et la réaction est considérée comme instantanée une fois la goutte mélangée.
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