[PDF] Corrigé: Leau est-elle conductrice du courant électrique?

LA CONDUCTION ELECTRIQUE DES SOLUTIONS

- une eau minérale; - différentes solutions aqueuses: solutions de chlorure de sodium (eau salée), de saccharose (eau sucrée) et de sulfate de cuivre • Observer l'éclat de la D E L ou de la lampe Toutes les solutions testées sont-elles conductrices? • La D E L ne s'éclaire ni avec l'eau distillée, ni avec la solution aqueuse

Leau est-elle conductrice du courant électrique?

L’eau distillée ne conduit pas le courant électrique ( σ= 0,01mS cm ) donc elle ne contient pas d'ions La solution aqueuse de sucre ne conduit pas le courant électrique (σ= 0,01mS cm –1)) donc elle ne contient pas d'ions Le sucre dissout est constitué de molécules et non pas d’ions

Chapitre 3 - Conduction électrique dans les liquides

alors que l’eau distillée est quasiment pure 3) Conclusion Tous les liquides ne conduisent pas forcément le courant électrique La question qui se pose maintenant est pourquoi l’eau salée onduit-elle ? Et surtout pourquoi conduit-elle alors que l’eau pur et le sel solide ne onduisent ni l’un, ni l’autre? Que se passe-t-il quand

Corrigé: Leau est-elle conductrice du courant électrique?

L’eau distillée ne conduit pas le courant électrique (I=0,0mA) donc elle ne contient pas d'ions La solution aqueuse de sucre ne conduit pas le courant électrique (I=0,0mA) donc elle ne contient pas d'ions La solution de chlorure de sodium conduit le courant électrique donc elle contient des ions: Na + et Cl – I=40mA pour l'eau du

1)Quelles solutions conduisent le courant électrique

Seul l'eau salée conduit le courant électrique 2) Pourquoi peut-on affirmer qu'une solution ne contenant que des molécules n'est pas conductrice ? Parce que les molécules sont neutres et que le courant électrique est constitué d'un flux d'électrons qui ne peuvent se déplacer que sur des particules ayant une charge électrique

CHP 3 l ion et la conduction electrique dans les solutions

Gibbs : « Tout cela ne serait jamais arrivée si elle s’était baignée dans une eau qui ne conduit pas le courant » Qu’en penses-tu ? - + K A I e- Solution à tester Électrodes On constate alors que ni l’eau pure ni l’eau sucrée ne conduisent le courant À l’inverse l’eau du robinet et l’eau salée conduisent le courant

TP CHIMIE – Test de conductibilité des liquides – 3e

L'eau salée est une solution ionique de chlorure de sodium C'est de l'eau pure, elle ne contient que des molécules d'eau H 2O Cette eau est une solution ionique car elle contient beaucoup d'ions magnésium Mg2+, d'ions calcium Ca2+ et d'ions sulfate SO 4 2- L'eau sucrée est un mélange homogène de molécules d'eau H

CONDUCTION ÉLECTRIQUE DES SOLUTIONS AQUEUSES 1 Toutes les

: Les solides ioniques (cristaux de sel) ne conduisent pas le courant car les ions ne peuvent pas alors se déplacer Remarque 2 : Les ions métalliques sont tous positifs Cu 2+, Zn 2+, Al 3+ Remarque 3 : Il existe des ions polyatomiques : ion ammonium NH 4+, ion permanganate MnO 4 ‐

Fiche 10: leau : conducteur ou isolant

dit qu'il est isolant Mais l'eau salée est conductrice : quand on mélange l'eau et le sel, il se produit une réaction chimique qui laisse passer le courant Le vinaigre conduit le courant électrique mieux que l'eau car dans le vinaigre il y a plus d'électrons libres (qui sont nécessaires pour l'existence d'un courant électrique) Allons

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Corrigé: L"eau est-elle conductrice du courant électrique?

1. Rappels:

Pèse une masse m=5,0g de sucre et introduis ces cristaux dans un bécher contenant V=50mL d"eau .

Observations: le sucre solide disparait à la vue, le volume de la solution augmente de 2 mL environ.

Calcule la concentration massique en sucre de la solution aqueuse. Cm = m /V = 5,0 /52.10-3 = 96 g.L-1

2. Comment mesurer la conductivité de l"eau ?

Une solution aqueuse conduit le courant électrique si elle contient des ions, mais pas si elle ne contient

que des molécules.

L"eau distillée ne conduit pas le courant électrique (I=0,0mA) donc elle ne contient pas d"ions.

La

solution aqueuse de sucre ne conduit pas le courant électrique (I=0,0mA) donc elle ne contient pas d"ions.

La solution de chlorure de sodium conduit le courant électrique donc elle contient des ions: Na + et Cl-.

I=40mA pour l"eau du robinet qui contient donc des ions, puisqu"elle est conductrice du courant électrique.

Protocole : On dissout une pointe de spatule de chlorure de sodium dans un bécher contenant environ 50ml

d"eau distillée. On mesure l"intensité I

1 du courant qui traverse cette solution.

On rajoute une pointe de spatule de chlorure de sodium dans la solution aqueuse précédente. On agite pour

dissoudre les cristaux. On mesure l"intensité I

2 du courant qui traverse cette solution.

Si I

2 > I1 on peut en déduire que la concentration massique en chlorure de sodium a une influence sur la

conductivité de la solution aqueuse correspondante.

3. Influence de la concentration massique d"une solution sur sa conductivité:

Quelle est la valeur du volume final V1 ? V1 = 2 xV0 = 2 x 20 mL= 40 mL Calcule la concentration massique C1 de la solution diluée : C1 = C0 /2 = 8,0 /2 = 4,0 g.L-1 concentration massique en g.L-1 8,0 4,0 2,0 1,0 conductivité en mS.cm-1 11,11 5,85 2,97 1,78

Trace le graphe représentant les variations de la conductivité de la solution de NaCl en fonction de sa

concentration massique, puis conclue. Le graphe obtenu est une droite passant par l"origine du repère, aux erreurs de mesure près.

On en déduit que la conductivité de la solution est proportionnelle à sa concentration massique en soluté NaCl.

IONS anions cations

monoatomiques F-,Cl- Na+,K+,Mg2+,Ca2+ polyatomiques SO42-,NO3-,HCO3- H3O+ 1

Conductivité en mS.cm-1

concentration massique en g.L -1

0 1 2 3 4 5 6 7 8

12 10 8 6 4 2 0 x x x x variations de la conductivité d"une solution de NaCl en fonction de sa concentration massique

4. Comparaison de la conductivité de différentes solutions électrolytiques :

En utilisant le conductimètre précédent, effectue des mesures de conductivité dans plusieurs solutions

correspondant à des solutés différents, puis complète le tableau ci-dessous :

Nature du soluté

HCl NaCl KCl NaHO NaBr

Ions présents en solution H+ et Cl- Na+ et Cl- K+ et Cl- Na+ et HO- Na+ et Br- conductivité en mS.cm-1 >20 11,11 12,68 19,01 10,86

Remarque:

pour toutes ces solutions, la quantité d"ions présents dans un volume V donné est le même.

Justifier la nécessité de prendre cette précaution afin de pouvoir identifier les ions qui conduisent le mieux le

courant électrique.

La conductivité d"une solution dépend de la nature des ions présents mais aussi de leur concentration.

Donc si on veut mettre en évidence l"influence de la nature des ions (ce qu"ils sont), il faut que leurs

concentrations soient identiques, sans quoi on ne pourrait pas dire lequel de ces 2 facteurs est responsable

des écarts de conductivité observés.

Classe les anions présents dans les solutions testées par conductivité croissante en justifiant ce classement :

Pour pouvoir comparer les conductivités des anions (ions négatifs) il faut qu"ils soient associés au même

cation, sinon les écarts de conductivité observés pourraient provenir du cation présent.

En comparant les conductivités des solutions de NaCl, NaHO et NaBr qui contiennent le même cation Na

on peut classer les anions par conductivité croissante: Br - < Cl- < HO- Même question pour les cations testés :

Pour pouvoir comparer les conductivités des cations (ions positifs) il faut qu"ils soient associés au même

anion, sinon les écarts de conductivité observés pourraient provenir de l"anion présent.

En comparant les conductivités des solutions de NaCl, KCl et HCl qui contiennent le même anion Cl

- on peut classer les cations par conductivité croissante: K + < Na+ < H+

5. Comparaison de la conductivité de différentes eaux minérales:

Mesure les conductivités des eaux minérales disponibles dans la salle, puis classe-les par conductivité

croissante. Volvic (0,238mS.cm-1) < Evian (0,561mS.cm-1) < Contrex (1,991mS.cm-1) < Hépar (2,68mS.cm -1) < Vichy St Yorre (6,52mS.cm-1)

Essaye de justifier ce classement à partir des étiquettes correspondantes et en utilisant les notions acquises

dans ce TP.

On constate que plus le résidu à sec (qui correspond à la masse totale des ions dissouts) est important, plus

l"eau correspondante est conductrice. En effet elle contient alors une plus grande quantité d"ions qui sont

responsables du passage du courant électrique dans la solution. Cependant, nous avons vu que certains ions

étant beaucoup plus conducteurs que d"autres, cette constatation aurait pu être inversée pour certaines eaux.

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