Simulateur de courbe de titrage
Équations de cette simulation
| C_a | Concentration de l'analyte C_a (mol/L) | ce qu'un titrage sert à trouver ; ici elle est fixée, pour que vous puissiez vérifier le résultat | |
|---|---|---|---|
| V_a | Volume de l'analyte V_a (mL) | mesuré dans la fiole avec une pipette | |
| C_b | Concentration du titrant C_b (mol/L) | la solution de la burette : NaOH pour un acide, HCl pour une base | |
| n | protons cédés par molécule | 1 pour HCl et l'acide acétique ; l'acide phosphorique en a trois, et les deux premiers apparaissent comme des marches distinctes sur la courbe | |
| V_e | volume à l'équivalence | le titrant versé quand il a exactement neutralisé l'analyte |
Avec les valeurs actuelles :
| [H₃O⁺] | concentration des ions oxonium | calculée à chaque goutte en résolvant l'électroneutralité ci-dessous | |
|---|---|---|---|
| [OH⁻] | concentration des ions hydroxyde | l'eau maintient le produit des deux à 10⁻¹⁴ à 25 °C | |
| pH | pH de la fiole | la courbe monte lentement, puis brusquement autour de l'équivalence, puis se stabilise |
Avec les valeurs actuelles :
| [A⁻] | anions de l'acide faible | C × Ka ÷ (Ka + [H₃O⁺]) pour chaque proton ; la solution doit rester électriquement neutre, ce qui fixe exactement [H₃O⁺] | |
|---|---|---|---|
| [Na⁺], [Cl⁻] | ions de la base et de l'acide forts | ils ne réagissent jamais, ce sont donc simplement les moles versées divisées par le volume total |
| pKa | constante d'acidité, en −log₁₀ Ka | à la demi-équivalence [A⁻] = [HA], donc le pH y vaut le pKa ; c'est ainsi qu'un titrage le mesure | |
|---|---|---|---|
| [A⁻] ÷ [HA] | rapport de la forme basique à la forme acide | l'équation de Henderson-Hasselbalch vaut dans la zone tampon, la partie plate de la courbe d'un acide faible |
Avec les valeurs actuelles :
| pK_In | le pKa propre de l'indicateur | le milieu de sa zone de virage ; un bon indicateur vire dans la partie raide de la courbe | |
|---|---|---|---|
| changed | part de l'indicateur sous sa couleur basique | le point final est là où il a viré à moitié ; l'écart entre point final et équivalence est l'erreur de titrage |
Avec les valeurs actuelles :
Comment utiliser le simulateur de titrage
- Choisissez l’analyte dans la fiole, sa concentration et son volume, et la concentration du titrant dans la burette : hydroxyde de sodium pour un acide, acide chlorhydrique pour une base. Choisissez un indicateur. Le robinet s’ouvre aussitôt et le titrant goutte dans la fiole pendant que l’agitateur mélange.
- Surveillez le pH-mètre et la couleur de la fiole. Le graphique trace la courbe de titrage au fur et à mesure, par-dessus la courbe complète en gris ; les lignes rouges marquent le volume à l’équivalence et la ligne rose le milieu de la zone de virage de l’indicateur. Avec Fermer le robinet quand l’indicateur change de couleur coché, le robinet se ferme au point final ; appuyez sur Lire pour continuer, ou ajoutez des gouttes une à une vers la fin.
- Comparez le point final et l’équivalence pour voir l’erreur de titrage, et lisez le pH à la demi-équivalence, qui vaut le pKa d’un acide faible. Le Calcul de pH et le Calcul de molarité font le même calcul pour une seule solution, et le Calcul de tampon donne la zone tampon.
Questions fréquentes
Qu’est-ce que le point d’équivalence ?
L’instant où le titrant a exactement neutralisé l’analyte : les moles de base versées égalent les moles d’acide présentes, C_a V_a = C_b V_e. Pour un acide fort avec une base forte, le pH y vaut 7. Pour un acide faible, il est au-dessus de 7, car la base conjuguée restante est faiblement basique ; pour une base faible, il est en dessous de 7.
Quelle différence entre point final et point d’équivalence ?
Le point d’équivalence est un fait chimique ; le point final est ce que vous voyez, l’instant où l’indicateur vire. Un indicateur bien choisi vire dans la partie raide de la courbe, si bien que les deux ne sont séparés que d’une fraction de goutte. La phénolphtaléine convient aux acides faibles dosés par une base forte, l’hélianthine aux acides forts avec une base faible ; pour un acide fort et une base forte, presque tous conviennent, car le saut va d’environ pH 3 à 11.
Comment un titrage donne-t-il le pKa ?
À mi-chemin de l’équivalence, la moitié de l’acide faible a été changée en sa base conjuguée, donc [A⁻] = [HA] et, d’après l’équation de Henderson-Hasselbalch, pH = pKa. Lisez le pH à la moitié du volume à l’équivalence et vous avez le pKa. Ce tronçon plat de la courbe est la zone tampon.
Pourquoi l’acide phosphorique montre-t-il deux sauts ?
Il a trois protons, qui partent à des pH très différents (pKa 2,15, 7,20 et 12,35). Chacun produit sa propre marche sur la courbe, à une et deux fois le premier volume à l’équivalence. Le troisième proton est trop faible pour donner un saut dans l’eau.
Comment le pH est-il calculé ?
Exactement, à chaque goutte : la simulation résout l’électroneutralité de la solution, [H₃O⁺] + [Na⁺] = [OH⁻] + [Cl⁻] + [A⁻], avec les constantes d’acidité et le produit ionique de l’eau, 10⁻¹⁴. Cette seule équation couvre le début, la zone tampon, l’équivalence et l’excès de titrant, sans passer d’une approximation à l’autre.
Il est indiqué que WebGL est désactivé.
La vue 3D a besoin de WebGL, présent dans tous les navigateurs actuels. Il peut être désactivé si l'accélération matérielle est coupée dans les réglages du navigateur, ou à cause d'un pilote graphique très ancien. Activez l'accélération matérielle ou essayez un autre navigateur.
Quelque chose est-il envoyé ?
Non. La simulation est dessinée par votre propre navigateur avec WebGL ; rien n'est envoyé nulle part, et elle continue de fonctionner hors ligne une fois la page chargée.