Chapitre 18 Terminale S
Le contrôle de la qualité par dosage Le contrôle de la qualité par dosage Physique-Chimie




CONTEXTE
Le contrôle de qualité consiste à mesurer, pour un échantillon donné, les quantités des différentes espèces chimiques le
composant. Ces contrôles sont indispensables pour la commercialisation des produits industriels (qu'ils soient destinés à
l'industrie agroalimentaire, à un usage ménager ou encore à l'industrie pharmaceutique) qui doit répondre à des normes
strictes.
Les dosages physiques ou chimiques permettent de déterminer rapidement et ef cacement une quantité de matière
présente dans un échantillon constituant ainsi le cœur du contrôle de qualité.




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I Le dosage par étalonnage
DÉFINITION Dosage par étalonnage
Le dosage par étalonnage est une méthode de dosage physique permettant de déterminer la concentration inconnue Cx
d'une espèce chimique en solution, en mesurant une grandeur physique et en la comparant à celles de solutions de
concentrations connues (solution étalon). Généralement, on trace alors une droite d'étalonnage.

A La réalisation du dosage
Soit une grandeur physique X quelconque proportionnelle à la concentration C de l'espèce chimique à doser. Voici les étapes
pour réaliser un dosage par étalonnage :
C
Réaliser n solutions dont la concentration i en espèce à doser est connue et différente pour chaque solution. Ces
solutions sont les solutions étalons.
Mesurer la grandeur X pour chacune de ces solutions. On obtient n couples de valeurs i i . {x ; C }
Tracer le graphique représentant la grandeur physique X en fonction de la concentration C. Ce graphe donne une droite qui
s'appelle la droite d'étalonnage.
Mesurer la grandeur physique X de la solution de concentration inconnue x . C
En déduire grâce à la droite d'étalonnage la valeur de x .C




Droite d'étalonnage de la grandeur physique X en fonction de la concentration C




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B L'étalonnage par spectrophotométrie
Dans le cas de la spectrophotométrie, la grandeur physique mesurée est l'absorbance Aλ de la solution. Elle est liée à la
concentration par la loi de Beer-Lambert.

LOI Loi de Beer-Lambert
La loi de Beer-Lambert est la suivante :
Aλ = k × C
Avec :
A
λ l'absorbance (sans unité)
C la concentration de l'espèce colorée (en mol.L−1)
k le coef cient de proportionnalité (en L.mol−1)

C L'étalonnage par conductimétrie
Dans le cas de la conductimétrie, la grandeur physique proportionnelle à une concentration est la conductivité.

DÉFINITION Conductivité
σ
La conductivité, notée , d'une solution traduit la capacité de cette solution à laisser les ions se déplacer en son sein et donc
à produire un courant électrique. Elle s'exprime en siemens par mètre (S.m−1)
De manière analogue à la loi de Beer-Lambert, la conductivité est liée à la concentration en ions par une simple relation de
proportionnalité appelée loi de Kohlrausch.

LOI Loi de Kohlrausch
Pour une solution contenant plusieurs ions différents, la conductivité est donnée par la formule suivante :
σ = ∑ λi × Ci
i
Avec :
σla conductivité de la solution (en S.m−1)
λ i
i la conductivité ionique molaire de l'ion (en S.m2.mol−1)
C i
i la concentration de l'ion (en mol.m−3)
EXEMPLE
On considère une solution de chlorure de sodium préparée de sorte à ce que :
[Cl ] = 2, 0.10
− [Cl ] = 2, 0.10
−2 mol.L−1 soit − 1 mol.m−3
[Na ] = 2, 0.10
+ [Na ] = 2, 0.10
−2 mol.L−1 soit + 1 mol.m−3
Avec :
λ = 7, 6.10
Cl− −3 S.m2.mol−1
λ = 5, 0.10
Na+ −3 S.m2.mol−1
La conductivité de la solution vaut alors :
σ = ∑ λi × Ci
i
σ = λNa+ ×−3[Na+ ] + λCl1− × [Cl− ] −3
σ = 5, 0.10−1 × 2, 0.10 + 7, 6.10 × 2, 0.101
σ = 2,5.10 S.m −1




Les concentrations doivent être exprimées en moles par mètre cube et non en moles par litre.

PIÈGE




Les appareils qui permettent de mesurer la conductivité, appelés conductimètres, mesurent en fait la
conductance (notée G). Pour mesurer la conductivité avec un conductimètre, il faut d'abord l'étalonner a n
REMARQUE
que la conductance soit égale à la conductivité.

EXEMPLE
On effectue une mesure sur une solution quelconque. L'appareil mesure une conductance G de 0,55
σ
Siemens. Si l'appareil est étalonné, la conductivité vaut alors 0,55 S.m−1.




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II Le dosage par titrage direct
DÉFINITION Dosage par titrage direct
Le dosage par titrage direct est une méthode de dosage chimique en milieu aqueux qui permet de déterminer la
concentration d'une espèce à doser, appelée espèce titrée, en la faisant réagir avec une espèce chimique de concentration
connue, appelée espèce titrante.




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