Applications à des titrages mettant en jeu d'autres types de réactions

Dans un bécher on place 10 mL de solution S de chlorure de sodium (Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)) avec une goutte de l’indicateur de fin de réaction, le chromate de sodium.
D’autre part le réactif titrant, le nitrate d’argent (Ag⁺_(aq)+ NO₃^-_(aq)) de concentration connue C₁ = 4,8.10^-2 mol.L^-1, est placé dans la burette graduée.

Les ions argent Ag⁺_(aq) réagissent préférentiellement avec les ions chlorure donc la première réaction de précipitation qui aura lieu dans le bécher sera :
Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq) = AgCl_{(s) blanc}.

Puis les ions argent réagissent ensuite avec les ions chromate pour former un second précipité :  
CrO₄^2-_(aq) + 2Ag⁺_(aq) = Ag₂CrO_{4(s) orange}.

Deux réactions ont lieu mais le titrage concerne la première et non la seconde donc le titrage est bien direct et pas indirect.

Au fur et à mesure que le réactif titrant (ions argent) entre en contact avec les ions chlorure, un précipité blanc de plus en plus dense se forme.
Au moment où les ions chlorure ont totalement réagi, les ions argent versés vont réagir avec l’indicateur (ions chromate) pour former un précipité orange qui indique la fin du titrage pour V_1eq = 16,7 mL.

D’après l’équation–bilan du titrage, la relation d’équivalence entre les quantités de matière de réactifs titrant et titré est :
nAg+ = nCl^-.

C₁ .V_1eq = C(Cl^-).V(Cl^-).

C(Cl^-)  = C₁ .V_1eq / V(Cl^-) = 4,8.10^-2.16,7/10 = 8. 10^-2 mol.L^-1.

Ainsi la concentration de la solution de chlorure de sodium est de 8.10^-2 mol.L^-1.

Nous verrons ici un titrage colorimétrique direct avec ajout d’un indicateur de fin de réaction. Il s’agit du titrage des ions calcium par l’EDTA en présence de noir ériochrome T.
Les substances absorbant l’humidité contiennent principalement du chlorure de calcium solide CaCl₂. Déterminons le pourcentage massique de chlorure de calcium dans cette substance.

On prépare une solution à 20 g.L^-1 de cette substance dont on va titrer V_S = 10 mL avec une solution tamponnée à pH 10 d’EDTA (éthylènediaminetétraacétate) de concentration C(EDTA) = 0,1 mol.L^-1.
L’EDTA sera symbolisé par l’ion Y^4-_(aq).

L’indicateur de fin de réaction est le noir ériochrome T qui en présence d’ions calcium Ca²⁺_(aq)  forme un complexe rose et qui libéré du complexe donne une coloration bleu.

Un complexe est un édifice polyatomique constitué d’un atome ou cation central auquel sont liées des molécules appelées ligands.

Les ions calcium Ca²⁺_(aq) réagissent avec l’EDTA pour former un complexe selon l’équation :
Ca²⁺_(aq) + Y^4-_(aq)  = [CaY]^2-_(aq).

L’EDTA, de la burette graduée, est versé dans la solution rose de concentration inconnue composée d’ions calcium complexés avec le noir ériochrome T.
A l’équivalence, les ions Ca²⁺ ont tous été complexés préférentiellement par l’EDTA donc le noir ériochrome T libre donne une coloration bleue : ce passage du rose au bleu indique l’équivalence à V_{EDTA eq} = 14,2 mL.

D’après l’équation–bilan du titrage, la relation d’équivalence entre les quantités de matière de réactifs titrant et titré est : n_Ca2+ = n_Y4-.
n_Ca2+ = C_EDTA.V_{EDTA eq}.
n_Ca2+ = 0,1.14,2.10^-3 = 1,4.10^-3 mol.L^-1.

L’équation de dissolution du chlorure de calcium donne des proportions stoechiométriques :
CaCl_2(s) = Ca²⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq).
Ainsi n_Ca2+ = n_CaCL2 = 1,4. 10^-3 mol.L^-1.

D’où la masse de chlorure de calcium contenue dans les 10 mL prélevés :
m(CaCl₂) = n_CaCL2. M(CaCl₂) = 1,4. 10^-3.111 = 1,55.10^-1 g = 155 mg.
Donc dans 1L : m(CaCl₂)/L = 15,5 g.

Donc sur les 20 g/L de substance, 15,5 g/L sont du chlorure de calcium solide ce qui donne un pourcentage de 78 % de CaCl₂.

Dans tous les cas de substances colorées non précipitées comme les complexes ou le diiode jaune pâle, il est possible d’effectuer un étalonnage spectrophotométrique.