Comment réaliser un dosage par étalonnage pas à pas, avec exercices corrigés

Un dosage par étalonnage détermine la concentration d'une espèce chimique en solution en comparant une grandeur mesurée, comme l'absorbance ou la conductivité, à celle de solutions étalons de concentrations connues. Aucune réaction n'est nécessaire : on lit la concentration sur une courbe d'étalonnage tracée au préalable.

Une solution de sirop de menthe affiche une absorbance de 0,60. Quelle concentration cache ce chiffre ? Tu ne fais pas réagir la solution : tu la compares à des solutions de concentration connue. Ce fil rouge te conduit de la gamme étalon à la concentration inconnue, en passant par le coefficient directeur et la dilution. Les erreurs classiques, comme le zéro oublié ou la solution hors gamme, sont présentées.

Dosage par étalonnage : définition simple et principe

L'espèce dosée n'est pas consommée, contrairement au titrage, qui repose sur une transformation chimique.

Le vocabulaire est court. Les solutions étalons, préparées à partir d'une solution mère, forment la gamme étalon (ou échelle de teinte quand on compare à l'œil). La courbe d'étalonnage relie la grandeur mesurée à la concentration. La solution inconnue se note Sx, sa concentration Cx. En Terminale, la grandeur mesurée est l'absorbance (spectrophotométrie) ou la conductivité (conductimétrie).

Objectif : savoir déterminer Cx à partir d'une gamme étalon. Prérequis : concentration en quantité de matière, dilution, lecture d'un graphique. Exemple chiffré : une solution d'absorbance 0,60 vaut 5,0 mmol/L avec la gamme étudiée plus bas. Limite : la méthode ne vaut que là où la grandeur reste proportionnelle à la concentration.

Comment réaliser une gamme étalon pas à pas

Prépare des solutions filles par dilution d'une solution mère, mesure chacune avec le même appareil et les mêmes réglages, puis trace la courbe d'étalonnage. Mesure ensuite Sx dans les mêmes conditions. Cette démarche correspond au chapitre « Dosages par étalonnage » du programme de Terminale spécialité.

1. Calcule le facteur de dilution F = C_mère / C_fille, puis le volume à prélever : V_mère = V_fille / F.
2. Prélève à la pipette jaugée, complète en fiole jaugée jusqu'au trait, puis homogénéise.
3. Fixe la longueur d'onde et règle le zéro avec le blanc (solvant seul).
4. Mesure chaque étalon, puis Sx.
5. Trace la droite moyenne et exploite-la.

Exemple résolu 1 : avec une solution mère à 10,0 mmol/L et une fiole de 50,0 mL, obtenir 2,0 mmol/L demande F = 10,0 / 2,0 = 5, donc un prélèvement de 50,0 / 5 = 10,0 mL. Les étalons à 4,0 ; 6,0 et 8,0 mmol/L exigent 20,0 ; 30,0 et 40,0 mL. F n'est donc pas toujours entier (2,5 pour 4,0 mmol/L). La verrerie jaugée n'est pas facultative : un prélèvement faux de 1 mL sur 10 mL fausse la concentration de 10 % et déplace toute la droite.

Lire la concentration sur la courbe et utiliser la loi de Beer-Lambert

Pour une solution colorée, l'absorbance A est proportionnelle à la concentration C : A = k × C. Cette relation est la loi de Beer-Lambert, valable à longueur d'onde fixe et en solution diluée. La courbe d'étalonnage est donc une droite passant par l'origine.

Calcule k avec n'importe quel point : k = A/C = (0,24)/(2,0) = 0,12 L/mmol. Le point à 10,0 mmol/L donne (1,20)/(10,0) = 0,12, la même valeur. Le rapport est constant.

Exemple résolu 2 : Sx a une absorbance de 0,60, donc C_(x) = A/k = (0,60)/(0,12) = 5,0 mmol/L. Sur le graphique, place 0,60 sur l'axe vertical, trace un trait horizontal jusqu'à la droite, puis descends à la verticale vers l'axe des concentrations. Le résultat est valide, car Cx doit se situer entre le plus faible et le plus fort étalon : ici, 5,0 se trouve entre 4,0 et 6,0 mmol/L.

En conductimétrie, la conductivité d'une solution ionique diluée est aussi proportionnelle à la concentration. La démarche reste identique, seule la grandeur mesurée change.

Erreurs fréquentes qui faussent un dosage par étalonnage

Une solution mesurée hors gamme ruine un dosage plus sûrement qu'une faute de calcul. Changer de longueur d'onde entre deux mesures ou oublier le zéro avec le blanc décale aussi tous les points.

Bonus méthode : compare la couleur de Sx à celle des étalons. Une teinte proche de l'étalon à 4,0 mmol/L ne peut pas correspondre à une concentration voisine du plus fort étalon.

Exercices progressifs avec correction détaillée

Prénom : ……………………… Date : ………………………

Un exercice se résout en trois temps : identifier la grandeur mesurée, exploiter A = k × C, puis calculer Cx en tenant compte d'une dilution éventuelle. Commence par une étoile. Données : k = 0,12 L/mmol, gamme de 0,0 à 10,0 mmol/L.

Exercice 1

Complète : la solution de concentration connue est la solution ………… ; la solution à doser se note ………….

Exercice 2

Coche la grandeur adaptée à une solution bleue : ☐ absorbance ☐ température.

Exercice 3

Calcule F pour passer de 10,0 à 4,0 mmol/L, puis le volume prélevé pour une fiole de 50,0 mL : F = ………… ; V = ………… mL.

Exercice 4 2/2

Un étalon à 4,0 mmol/L donne A = 0,48. Calcule k : ………… L/mmol.

Exercice 5 2/2

Lis sur la droite d'étalonnage la concentration d'une solution d'absorbance 0,36 : ………… mmol/L.

Exercice 6 2/2

Calcule Cx pour A = 0,90 : ………… mmol/L.

Exercice 7 3/3

Sx donne A = 1,56. Calcule Cx et indique si le dosage est valide : …………

Exercice 8 3/3

Sx est diluée (F = 4) avant la mesure : A = 0,42. Calcule Cx dans la solution de départ : ………… mmol/L. Défi bonus : quelle absorbance attendre d'un étalon à 7,0 mmol/L ? …………

Correction

Questions fréquentes

Qu'est-ce qu'un dosage ?

Un dosage consiste à déterminer la quantité de matière ou la concentration d'une espèce chimique dans une solution. Au lycée, on distingue les dosages avec réaction chimique, comme le titrage, et les dosages sans réaction, comme le dosage par étalonnage.

Qu'est-ce qu'un dosage volumétrique ?

C'est un dosage où la concentration se déduit d'un volume de réactif versé à la burette. On s'arrête à l'équivalence, repérée par un changement de couleur ou une courbe de suivi. Le titrage en est l'exemple type, alors que le dosage par étalonnage ne verse aucun réactif.

Qu'est-ce qu'une gamme étalon ?

Une gamme étalon est une série de solutions de la même espèce chimique, dans le même solvant, dont les concentrations connues s'échelonnent régulièrement. Dans le fil rouge, elle va de 0,0 à 10,0 mmol/L par pas de 2,0. On mesure chaque solution pour tracer la courbe d'étalonnage.

Comment faire une gamme étalon ?

Calcule le facteur de dilution de chaque solution, prélève la solution mère à la pipette jaugée, complète en fiole jaugée jusqu'au trait, puis homogénéise. Par exemple, 10,0 mL de solution mère à 10,0 mmol/L complétés à 50,0 mL donnent une solution fille à 2,0 mmol/L.

Qu'est-ce qu'une solution étalon ?

C'est une solution de concentration connue avec précision, qui sert de référence. Elle est préparée par dilution d'une solution mère ou fournie telle quelle. Chaque étalon fournit un point de la courbe d'étalonnage.

Quelle est la différence entre un dosage par étalonnage et un titrage ?

Le titrage repose sur une réaction chimique entre l'espèce dosée et un réactif, qui consomme l'espèce, et on repère l'équivalence. Le dosage par étalonnage ne met en jeu aucune réaction : on compare une mesure, absorbance ou conductivité, à celle de solutions de référence, sans détruire l'espèce.

Retiens la logique : mesurer des étalons, tracer la droite, lire la solution inconnue, puis corriger de la dilution. Imprime la fiche, cache la colonne des absorbances du tableau et retrouve-les avec A = 0,12 × C, puis vérifie avec la correction. Refais ensuite les exercices notés trois étoiles : ce sont eux qui ressemblent le plus aux sujets de Terminale.

Actualisé le 4 novembre 2026