Exercices par capacités · Terminale générale
Dernière mise à jour : 21 octobre 2026
On titre une solution d'acide chlorhydrique (H₃O⁺ + Cl⁻) par une solution d'hydroxyde de sodium (Na⁺ + HO⁻).
Lors d'un titrage, on verse progressivement le réactif titrant B dans le réactif titré A.
On titre un volume VA d'une solution de diiode I₂ par une solution de thiosulfate de sodium (2 Na⁺ + S₂O₃²⁻). La réaction support s'écrit :
\(\text{I}_2 + 2\,\text{S}_2\text{O}_3^{2-} \rightarrow 2\,\text{I}^- + \text{S}_4\text{O}_6^{2-}\)
Écrire la relation entre la quantité de diiode initiale \(n(\text{I}_2)\) et la quantité de thiosulfate versée à l'équivalence \(n_E(\text{S}_2\text{O}_3^{2-})\). Justifier à partir des coefficients stœchiométriques.
À l'équivalence, les réactifs sont dans les proportions stœchiométriques : \(\dfrac{n(\text{I}_2)}{1} = \dfrac{n_E(\text{S}_2\text{O}_3^{2-})}{2}\).
Donc \(n(\text{I}_2) = \dfrac{n_E(\text{S}_2\text{O}_3^{2-})}{2}\) : il faut deux ions thiosulfate pour consommer une molécule de diiode.
On titre VA = 20,0 mL d'acide chlorhydrique par une solution d'hydroxyde de sodium de concentration cB = 0,100 mol·L⁻¹. L'équivalence est obtenue pour VBE = 12,4 mL. Réaction support : H₃O⁺ + HO⁻ → 2 H₂O.
| Donnée | Valeur |
|---|---|
| Volume titré VA | 20,0 mL |
| Concentration titrant cB | 0,100 mol·L⁻¹ |
| Volume équivalent VBE | 12,4 mL |
Le degré d'acidité d'un vinaigre est contrôlé par titrage. On dilue le vinaigre 10 fois, puis on titre VA = 10,0 mL de la solution diluée d'acide éthanoïque CH₃COOH par de la soude à cB = 0,100 mol·L⁻¹. On trouve VBE = 13,2 mL. Réaction support : CH₃COOH + HO⁻ → CH₃COO⁻ + H₂O.
Une eau oxygénée est titrée par une solution de permanganate de potassium à c = 2,0 × 10⁻² mol·L⁻¹, en milieu acide. Réaction support :
\(2\,\text{MnO}_4^- + 5\,\text{H}_2\text{O}_2 + 6\,\text{H}^+ \rightarrow 2\,\text{Mn}^{2+} + 5\,\text{O}_2 + 8\,\text{H}_2\text{O}\)
Pour VA = 10,0 mL d'eau oxygénée, l'équivalence est atteinte pour VE = 16,0 mL de solution titrante.
La courbe de titrage pH-métrique d'un acide par la soude est donnée ci-dessous.
Pour un titrage colorimétrique, on dispose des indicateurs colorés suivants :
| Indicateur | Zone de virage |
|---|---|
| Hélianthine | 3,1 – 4,4 |
| Bleu de bromothymol | 6,0 – 7,6 |
| Phénolphtaléine | 8,2 – 10,0 |
Un tableur fournit les valeurs de la dérivée dpH/dV au voisinage de l'équivalence d'un titrage :
| V (mL) | 11,0 | 11,5 | 12,0 | 12,5 | 13,0 |
|---|---|---|---|---|---|
| dpH/dV (mL⁻¹) | 0,8 | 2,4 | 6,1 | 2,0 | 0,7 |
On titre par conductimétrie une solution d'acide chlorhydrique (H₃O⁺ + Cl⁻) par de la soude (Na⁺ + HO⁻). La courbe σ = f(V) est donnée ci-dessous.
Pour le titrage de l'exercice 10, on donne les conductivités molaires ioniques (valeurs relatives) : λ(H₃O⁺) très grande ≫ λ(HO⁻) grande > λ(Na⁺) ≈ λ(Cl⁻) moyennes.
Le sérum physiologique contient du chlorure de sodium. On titre les ions chlorure de V = 10,0 mL de sérum par une solution de nitrate d'argent (Ag⁺ + NO₃⁻) à c = 0,200 mol·L⁻¹, avec suivi conductimétrique. Réaction support : Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(s). La rupture de pente est observée pour VE = 7,7 mL.
Un suivi pH-métrique a donné les mesures suivantes autour du saut de pH :
| \(V\) (mL) | 9,0 | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,5 | 12,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| pH | 4,6 | 5,1 | 5,7 | 8,3 | 10,3 | 10,8 |
Un élève écrit ce programme pour tracer la courbe dérivée :
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
V = np.array([9.0, 10.0, 10.5, 11.0, 11.5, 12.0])
pH = np.array([4.6, 5.1, 5.7, 8.3, 10.3, 10.8])
derivee = (pH[1:] - pH[:-1]) / (V[1:] - V[:-1])
plt.plot(V, derivee)
plt.show()
derivee.V contient 6 valeurs, mais derivee n'en contient que 5 : une dérivée se calcule sur un intervalle, et six points ne délimitent que cinq intervalles. plt.plot reçoit deux tableaux de tailles différentes et lève une erreur de dimension.V_mil = (V[1:] + V[:-1]) / 2
plt.plot(V_mil, derivee, "o-")i = np.argmax(derivee) puis print("VE =", V_mil[i]). La fonction argmax donne l'indice du maximum, pas sa valeur : c'est cet indice qui permet de retrouver le volume correspondant.