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Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

Titrages pH-métriques et conductimétriques : cours de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un titrage sert à déterminer une concentration inconnue en faisant réagir l'espèce dosée avec un réactif titrant de concentration connue.
  • À l'équivalence, les deux réactifs ont été introduits dans les proportions de l'équation de réaction ; le volume versé est le volume équivalent VEV_E.
  • Le suivi pH-métrique mesure le pH avec une électrode ; le suivi conductimétrique mesure la conductivité de la solution ; un indicateur coloré donne un repérage visuel.
  • On lit VEV_E sur la courbe (changement de pente en conductimétrie, saut de pH en pH-métrie), puis on écrit la relation à l'équivalence pour obtenir la concentration.
  • Pense à la dilution éventuelle et à l'incertitude : le résultat final s'exprime avec un nombre de chiffres significatifs cohérent.

Introduction : doser sans ouvrir la bouteille

Comment connaître la quantité d'acide acétique dans un vinaigre, ou la concentration d'un détartrant ? On ne peut pas la lire sur une étiquette avec une précision suffisante, et on ne peut pas non plus peser directement l'espèce dans un mélange. On utilise alors une réaction chimique dont on contrôle l'avancement : c'est le principe du titrage.

Tu as déjà vu deux outils de mesure en solution : la spectrophotométrie (la loi de Beer-Lambert relie l'absorbance à la concentration) et la conductimétrie (la loi de Kohlrausch relie la conductivité aux concentrations des ions). Ces méthodes donnent une concentration à partir d'une courbe d'étalonnage. Le titrage fonctionne autrement : il détruit l'espèce à doser en la faisant réagir, et c'est la quantité de réactif versé qui permet de la retrouver.

Dans ce cours, tu vas apprendre à :

  • décrire le montage et le protocole d'un titrage ;
  • repérer l'équivalence avec un indicateur coloré, par pH-métrie ou par conductimétrie ;
  • exploiter la relation à l'équivalence pour calculer une concentration ;
  • éviter les erreurs de lecture et de calcul les plus courantes, utiles pour le Bac.

Principe d'un titrage

Pour qu'une réaction serve de support à un titrage, elle doit présenter trois qualités :

  • elle est rapide : à chaque ajout, le système atteint son état final sans attente excessive ;
  • elle est totale : l'espèce limitante est entièrement consommée ;
  • elle est unique : aucune autre réaction ne consomme le titrant ou l'espèce titrée, sinon la relation entre les quantités serait fausse.

Le dispositif classique comprend une burette graduée contenant le titrant, et un bécher contenant un volume précis de solution à titrer, prélevé à la pipette jaugée, sous agitation magnétique. On ajoute le titrant progressivement. Les ressources pédagogiques d'Éduscol présentent deux façons de suivre la transformation : un titrage avec indicateur coloré et un titrage avec suivi pH-métrique 1.

Relation à l'équivalence et calcul de la concentration

Prenons une réaction de titrage d'équation générale

a A+b B⟶produitsa\,A + b\,B \longrightarrow \text{produits}

où AA est l'espèce titrée (volume VAV_A prélevé, concentration cAc_A inconnue) et BB le titrant (concentration cBc_B connue). Avant l'équivalence, BB est limitant ; après, AA est limitant. À l'équivalence, les deux sont consommés entièrement.

Démonstration · D'où vient cette relation ?

Avant l'équivalence, le titrant versé est le réactif limitant : chaque ajout est consommé. À l'équivalence, les deux réactifs disparaissent ensemble. Si l'on construit un tableau d'avancement avec nAn_A au départ et nB=cBVEn_B = c_B V_E versé, l'avancement maximal vaut xmax=nA/a=nB/bx_{max} = n_A/a = n_B/b puisque les deux réactifs sont limitants simultanément. L'égalité nA/a=nB/bn_A/a = n_B/b en découle directement.

Repérer l'équivalence avec un indicateur coloré

Le repérage le plus simple est visuel. On ajoute à la solution quelques gouttes d'un indicateur coloré qui change de teinte quand la composition de la solution franchit une valeur de pH. Dans les ressources Éduscol, le bleu de bromothymol (BBT) est utilisé pour repérer l'équivalence, avant de passer à un titrage pH-métrique plus précis 1.

Le titrage pH-métrique

Dans un titrage pH-métrique, on plonge une électrode de pH, étalonnée au préalable, dans le bécher. On relève le pH après chaque ajout de titrant. Dans l'activité Éduscol, on relève le pH mesuré avec une électrode après la première détermination colorimétrique 1.

Le graphe obtenu, pH=f(V)\text{pH} = f(V), a une forme caractéristique pour un titrage acido-basique : le pH varie lentement, puis très vite autour de l'équivalence (le saut de pH), puis lentement de nouveau. Dans l'exemple traité par Éduscol, le pH diminue au cours de l'addition du titrant 1 : cela correspond à une solution initialement plus basique que la solution finale.

Le point d'équivalence est le point où la courbe change de concavité, au milieu du saut.

Réaliser un titrage pH-métriqueQuatre étapes : étalonner, verser le titrant, relever le pH, exploiter la courbe.1ÉtalonnerÉtalonne le pH-mètre avant la mesure.2VerserAjoute le titrant par petits volumes sous agitation.3ReleverNote V et pH quand l'affichage est stable.4ExploiterTrace pH = f(V) et lis le volume V_E.
  1. ÉtalonnerÉtalonne le pH-mètre avant la mesure.
  2. VerserAjoute le titrant par petits volumes sous agitation.
  3. ReleverNote V et pH quand l'affichage est stable.
  4. ExploiterTrace pH = f(V) et lis le volume V_E.
Réaliser un titrage pH-métrique

Le titrage conductimétrique

Le suivi conductimétrique repose sur la loi de Kohlrausch, que tu connais : la conductivité d'une solution est la somme des contributions des ions présents, chacune proportionnelle à la concentration de l'ion et à sa conductivité molaire ionique. Lors du titrage, les ions consommés et les ions formés changent la conductivité. Dans l'animation de l'Académie de Guyane, on repère l'équivalence par un changement au cours de ce titrage 2.

Choisir et comparer les méthodes

Trois façons de repérer l'équivalence
MéthodeGrandeur observéeRepérage de V_E
Indicateur coloréCouleur de la solutionChangement persistant de teinte
pH-métriepHSaut de pH, tangentes
ConductimétrieConductivitéIntersection de deux droites
Trois façons de repérer l'équivalence

Il n'existe pas de « meilleure » méthode dans l'absolu. Le choix dépend de la réaction et du matériel :

  • l'indicateur coloré est rapide et peu coûteux, mais subjectif, et inutilisable dans une solution déjà colorée ;
  • le pH-mètre suit une grandeur directement liée aux ions oxonium et donne une courbe dont l'allure est facile à interpréter pour un titrage acido-basique ;
  • le conductimètre convient à des réactions qui font varier la quantité d'ions, qu'elles soient acido-basiques ou non, et ne nécessite pas d'indicateur.
Le titrage en un coup d'œilCarte mentale du titrage avec quatre branches.Titrant connuEspèce titréeRéaction totalePrincipeProportions stœchio.Volume V_EÉquivalenceIndicateurpH-mètreConductimètreSuiviRelationDilutionUnitésCalculTitrage

Titrage

  • Principe
    • Titrant connu
    • Espèce titrée
    • Réaction totale
  • Équivalence
    • Proportions stœchio.
    • Volume V_E
  • Suivi
    • Indicateur
    • pH-mètre
    • Conductimètre
  • Calcul
    • Relation
    • Dilution
    • Unités
Le titrage en un coup d'œil

Erreurs fréquentes et conseils pour le Bac

Exercices corrigés

Exercice 1 Doser un acide fort

★☆☆Environ 8 min

On titre VA=20,0V_A = 20{,}0 mL d'une solution d'acide chlorhydrique par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration cB=0,100c_B = 0{,}100 mol·L⁻¹. Le volume équivalent, lu sur la courbe, est VE=12,5V_E = 12{,}5 mL. L'équation de la réaction est H3O++HO−⟶2 H2O\text{H}_3\text{O}^+ + \text{HO}^- \longrightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}.

Calcule la concentration cAc_A de la solution d'acide chlorhydrique.

Indice 1

Repère les coefficients stœchiométriques de la réaction.

Indice 2

Écris la relation à l'équivalence puis isole cAc_A.

Voir la correction pas à pas

  1. Les coefficients valent a=b=1a = b = 1 : la relation à l'équivalence s'écrit cAVA=cBVEc_A V_A = c_B V_E.

  2. On isole la concentration : cA=cBVEVAc_A = \dfrac{c_B V_E}{V_A}.

  3. Les deux volumes sont en mL, le rapport est sans unité : cA=0,100×12,520,0c_A = \dfrac{0{,}100 \times 12{,}5}{20{,}0}.

  4. Résultat : cA=0,0625c_A = 0{,}0625 mol·L⁻¹, soit 6,25×10−26{,}25\times10^{-2} mol·L⁻¹.

Quand a=b=1a = b = 1, la concentration se déduit d'un simple produit en croix sur les volumes.

Exercice 2 Lire un volume équivalent en conductimétrie

★★☆Environ 10 min

Lors d'un titrage conductimétrique, les points avant l'équivalence sont alignés sur la droite d'équation σ1=4,80−0,30 V\sigma_1 = 4{,}80 - 0{,}30\,V et ceux après l'équivalence sur la droite σ2=1,20+0,20 V\sigma_2 = 1{,}20 + 0{,}20\,V, où σ\sigma est en mS·cm⁻¹ et VV en mL.

Détermine le volume équivalent VEV_E en mL.

Indice 1

À l'équivalence, les deux droites se coupent.

Indice 2

Résous l'équation σ1=σ2\sigma_1 = \sigma_2.

Voir la correction pas à pas

  1. Le volume équivalent est l'abscisse de l'intersection des deux droites : on écrit σ1(VE)=σ2(VE)\sigma_1(V_E) = \sigma_2(V_E).

  2. On pose 4,80−0,30 VE=1,20+0,20 VE4{,}80 - 0{,}30\,V_E = 1{,}20 + 0{,}20\,V_E.

  3. On regroupe : 4,80−1,20=0,20 VE+0,30 VE4{,}80 - 1{,}20 = 0{,}20\,V_E + 0{,}30\,V_E, donc 3,60=0,50 VE3{,}60 = 0{,}50\,V_E.

  4. Résultat : VE=7,2V_E = 7{,}2 mL.

L'intersection de deux droites se trouve en égalant leurs équations ; c'est la même démarche que sur un graphe papier.

Exercice 3 Vinaigre dilué

★★★Environ 12 min

Un vinaigre est dilué 10 fois. On titre VA=10,0V_A = 10{,}0 mL de la solution diluée par de la soude à cB=0,100c_B = 0{,}100 mol·L⁻¹. Le suivi pH-métrique donne VE=8,4V_E = 8{,}4 mL. On suppose que l'acide éthanoïque réagit avec les ions hydroxyde selon un rapport 1 pour 1.

  1. Calcule la concentration de la solution diluée.
  2. En déduis la concentration en acide éthanoïque du vinaigre commercial, en mol·L⁻¹.
Indice 1

La dilution est un facteur 10 : la solution commerciale est plus concentrée que la solution diluée.

Indice 2

Calcule d'abord la concentration de la solution titrée.

Voir la correction pas à pas

  1. Rapport 1 pour 1 : cdilVA=cBVEc_{dil} V_A = c_B V_E.

  2. cdil=0,100×8,410,0=0,084c_{dil} = \dfrac{0{,}100 \times 8{,}4}{10{,}0} = 0{,}084 mol·L⁻¹.

  3. Le facteur de dilution vaut 10, donc cvinaigre=10×cdilc_{vinaigre} = 10 \times c_{dil}.

  4. Résultat : cvinaigre=0,84c_{vinaigre} = 0{,}84 mol·L⁻¹.

Sans la dernière étape, tu aurais donné la concentration de la solution diluée au lieu de celle du produit commercial : c'est une erreur très fréquente.

Quiz

8 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. À l'équivalence d'un titrage, que peut-on affirmer ?

  2. Pour une réaction de titrage telle que a=b=1a = b = 1, quelle relation relie cAc_A à VEV_E ?

  3. En titrage conductimétrique, comment obtient-on le volume équivalent ?

  4. Quelles propriétés doit avoir une réaction de titrage ? (plusieurs réponses)

    Plusieurs réponses possibles.

  5. Un indicateur coloré est bien choisi si sa zone de virage contient le pH de la solution à l'équivalence.

  6. On titre 25,025{,}0 mL d'une solution d'acide (a=b=1a=b=1) par de la soude à 0,1000{,}100 mol·L⁻¹. Le volume équivalent est 15,015{,}0 mL. Calcule la concentration de la solution d'acide, en mol·L⁻¹.

  7. Pour un échantillon dilué 20 fois avant le titrage, la concentration trouvée par le calcul est 0,0500{,}050 mol·L⁻¹. Quelle est la concentration de la solution d'origine, en mol·L⁻¹ ?

  8. Quel est l'intérêt de la méthode des tangentes sur une courbe de pH ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi fait-on souvent un premier titrage rapide ?

Le premier titrage, avec des ajouts de plusieurs mL, donne une valeur approximative de VEV_E. Le second est plus précis : on verse vite jusqu'à environ 1 mL avant cette valeur, puis goutte à goutte. C'est la logique de l'activité Éduscol, qui compare un repérage coloré à un titrage pH-métrique plus précis 1.

Le pH à l'équivalence est-il toujours égal à 7 ?

Non. Il vaut 7 seulement dans certains cas, par exemple pour un acide fort titré par une base forte. Pour d'autres couples, les espèces présentes à l'équivalence rendent la solution acide ou basique. Repère donc l'équivalence par le saut de pH et non par une valeur fixée à l'avance.

Quand choisir la conductimétrie plutôt que la pH-métrie ?

La conductimétrie est adaptée quand la réaction modifie la quantité d'ions en solution, y compris pour des réactions qui ne sont pas acido-basiques. Elle repère l'équivalence par un changement dans l'évolution de la grandeur mesurée 2. La pH-métrie convient aux titrages acido-basiques, où le pH varie nettement.

Faut-il tenir compte du volume d'eau ajouté dans le bécher ?

Pour le calcul, non : l'eau ajoutée ne change pas la quantité de matière de l'espèce titrée, donc elle n'intervient pas dans la relation à l'équivalence. Elle sert seulement à immerger les électrodes et à limiter l'effet de dilution sur les mesures de conductivité.

Qu'est-ce qui tombe vraiment au Bac sur ce chapitre ?

On te demande en général de justifier le choix de la méthode de suivi, de lire VEV_E sur une courbe, d'écrire la relation à l'équivalence avec les bons coefficients, de calculer une concentration puis de la comparer à une valeur de référence. Entraîne-toi à rédiger le calcul littéral avant le calcul numérique.

Sources

Programme visé : Ressources pédagogiques – Titrages et analyse chimique · Éduscol

  1. Ressources pédagogiques – Titrages et analyse chimique, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Techniques de chimie analytique, Académie de Guyane. Consulté le 6 novembre 2026.

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