22.4.1 Définition de l’équivalence
On dit qu’on est à l’équivalence d’une réaction chimique, lorsque les réactifs ont été mélangés exactement dans les proportions stoechiométriques de l’équation bilan.
Dans le cas de la réaction entre les ions H₃O⁺ et OH^–, on parle d’équivalence acido-basique.
D’après l’équation-bilan de cette réaction, à l’équivalence,

n_H3O+ = n _OH-.

22.4.2 Comment reconnaître l’équivalence?

On utilise le dispositif expérimental ci-dessous.

A l’aide d’une pipette de 20 cm³, prélevons 20 cm³, d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,1 molL^-1, que nous versons dans un bécher. Ajoutons-y 3 gouttes de bleu de bromothymol, qui donne à la solution une couleur jaune.
Plaçons dans la burette graduée une solution d’hydroxyde de sodium, de concentration 0,1 molL^-1 jusqu’à la graduation 0.
Versons progressivement la solution d’hydroxyde de sodium dans l’acide contenu dans le bécher. On verse d’abord cm³, par cm³, jusqu’à ce qu’il se produise un changement de couleur du jaune au bleu (virage de l’indicateur).
Le virage se produit à une goutte près : la solution vire d’un seul coup du jaune au bleu. C’est pourquoi il faut verser la solution d’hydroxyde de sodium par très petites quantités lorsqu’on s’approche de l’équivalence.
Ici, l’équivalence est obtenue lorsqu’on a versé 20 cm³ de la solution basique.
Le bleu de bromothymol vient de nous permettre de mettre en évidence l’équivalence acido-basique.

22.4.3 L’utilisation des indicateurs colorés
Nous savons que la teinte d’un indicateur coloré est fonction du pH du milieu. Par ailleurs, le virage d’un indicateur coloré se produit dans un intervalle de pH
bien déterminé, caractéristique de l’indicateur. Ceci explique l’utilisation des indicateurs colorés pour mettre en évidence l’équivalence acido-basique.
Lorsqu’on fait agir une base forte sur un acide fort, le pH, à l’équivalence, vaut 7, valeur qui se trouve dans la zone de virage du bleu de bromothymol.
L’expérience montre que, lorsqu’on verse une base forte dans un acide fort, il se produit une brusque variation de pH au voisinage du point d’équivalence. On peut donc, dans ce cas, utiliser la phénol phtaléine et, dans une moindre mesure, l’hélianthine pour mettre en évidence l’équivalence. Cependant, le bleu de bromothymol est l’indicateur le plus approprié.

Remarque.
Lorsque l’un des réactifs est un acide ou une base faible, le pH à l’équivalence est différent de 7. Le choix de l’indicateur coloré doit être judicieux.