Chapitre 4 : Qu’est-ce que la conductimétrie - Physagreg
Chapitre 4 : Qu’est-ce que la conductimétrie ? Introduction : Ce chapitre va nous permettre de déterminer, par une méthode physique, une quantité de matière L’intérêt de celle-ci est qu’elle est non destructrice (pas de réactions chimiques en jeu) Nous verrons aussi l’utilisation d’une courbe d’étalonnage (TP)
Principe des dosages en Terminale S - LeWebPédagogique
deux méthodes en terminale : la pH-métrie et la conductimétrie Méthode pH-métrique Cette méthode s'utilise dans le cas où la réaction support du titrage est une réaction acido-basique (réaction avec échange de protons) Dans ces conditions, la mesure du pH en fonction du volume de solution titrante est de la forme : 0 2 4 6 8 10 12
Terminale Spé Correction des exercices Chapitre 2 – Partie A
Identifier une courbe de conductimétrie Déterminer une concentration en ions oxonium l Pour un pH = 5, la concentration des ions oxonium est [H 0+] = L 'eau sera acide si [H ] < x 10-5 mol • L 10-6 — —log soit pH — —log pH donc pH = > , donc cette eau de pluie n'est pas considérée comme acide alors qu'elle l'est pourtant
Chimie, Chapitre 2 Terminale S CONTROLER LA QUALITE PAR DOSAGE
a) Titrage par conductimétrie Expérience 1 Considérons le titrage d’une solution de soude par une solution d’acide chlorhydrique au cours duquel le phénomène de dilution est négligeable La réaction entre les deux solutions a pour équation : H 3 O + + HO-(aq) 2 H 2 O(ℓ) Solution titrante d’acide
TP n°1 : Déterminer la salinité dune eau de mer
Objectif du TP : Déterminer la salinité d'une eau de mer par conductimétrie La salinité d'une eau de mer, masse d'espèces solides dissoutes dans 1 kg d'eau de mer, est une information utile aux océanographes et climatologues La densité de l'eau de mer dépend de sa température et de sa salinité, c'est-à-dire de sa concentration en
CINETIQUE CHIMIQUE et CATALYSE
(spectrophotométrie, conductimétrie ou mesure de pression si un gaz est dégagé) La durée d’une réaction chimique peut-être définie comme étant le temps nécessaire pour que l’avancement atteigne sa valeur finale x f c/ Temps de demi-réaction : Le temps de demi-réaction t 1/2 est la durée nécessaire pour que
Chimie 6 : Quotient de réaction ; constante d
Terminale S Doc 3 Réaction entre le cuivre et les ions Au cours de la transformation, l'avancement varie de 0 jusqu'à sa valeur En conductimétrie, les
TP 14 Étude pratique de la photosynthèse
mesure fine du pH par conductimétrie (séparée par une membrane en téflon perméable au CO 2) Les électrolytes réagissent avec le CO 2 de sorte que le pH est modifié par la concentration du gaz Les sondes CO 2 plus précises utilisent le rayonnement infrarouge voire des ondes acoustiques
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Classe de 1èreS Chapitre 4
Chimie
1Chapitre 4 : Qu"est-ce que la conductimétrie ?
Introduction :
Ce chapitre va nous permettre de déterminer, par une méthode physique, une quantité de matière.
L"intérêt de celle-ci est qu"elle est non destructrice (pas de réactions chimiques en jeu). Nous verrons aussi l"utilisation d"une courbe d"étalonnage (TP). Et enfin la conductimétrie illustre l"un des modes de conduction de l"électricité.I Rappel :
On rappelle qu"un courant électrique ne peut circuler dans une solution que si elle contient des ions. On
appelle ces solutions des solutions électrolytiques ou électrolyte.Ex : solution de NaCl (voir chapitre 2).
Manipulation prof : à lancer 30 mn à l"avanceLe passage du courant électrique dans une solution résulte d"une double migration des anions et des cations
se déplaçant en sens inverse. II Qu"est-ce que la conductance d"une solution ionique ?1) " L"appareil » de mesure : la cellule
conductimétrique : l S C"est un ensemble de deux plaques (en cuivre ou en platine) qui trempe dans une solution ionique. S est leur surface immergée dans la solution, l est la distance entre les deux plaques.Observation:
· Au niveau de l"électrode reliée à la borne positive, on observe une coloration violette. · Au niveau de la borne reliée à la borne négative, il se forme un anneau de couleur bleue.Interprétation:
· Les ions permanganates, MnO4- de couleur violette, se dirigent vers l"électrode positive, appelée anode. Les ions MnO4- sont des anions.
· Les ions cuivre II, Cu2+ de couleur bleue, se dirigent vers l"électrode négative, appelée cathode.Les ions cuivre II sont des cations.
Conclusion:
· Les ions MnO4- et Cu2+ subissent une double
migration. · Il en est de même pour les ions K+ et SO42- incolores. ie-électrode en
graphitePermangante de
potassium et sulfate de cuivre MnO4-SO42- K+
Cu2+ Fig 2 Fig 1Classe de 1èreS Chapitre 4
Chimie
22) Résistance et conductance :
On considère la colonne de liquide entre les deux plaques de la cellule. Il est possible de mesurer la
résistance électrique de cette portion de liquide à l"aide du montage suivant :Remarque :
On utilisera généralement des sous multiples du siemens (mS ou μS). Pour les mesures de conductance, on utilisera du courant alternatif (500Hz)3) Quels facteurs peuvent influencer la conductance d"une solution :
Posez la questions aux élèves : faire les expériences correspondantes manipulation prof ou élève au tableauOu utilisation du simulateur Hatier 1
ère S
Influence de l"électrolyte : a. De sa nature :Solutions : Conductance :
NaCl à 10-3 mol.L-1
KCl à 10-3 mol.L-1
La conductance d"une solution dépend de la nature des ions qui la composent. b. De sa concentration :Solutions : Conductance : G/c
NaCl à 10-3 mol.L-1
NaCl à 10-2 mol.L-1
NaCl à 1.5*10-2 mol.L-1
· Plus la solution est concentrée, plus la conductance est grande. · Le rapport G/c est pratiquement constant, ce qui prouve que la conductance d"une solution est proportionnelle à sa concentration.· Donc si on trace G=f(c), on obtient une droite, cela permet donc de mesurer la concentration d"une
solution grâce à une courbe d"étalonnage (cf TP N°4). On mesure l"intensité du courant passant entre les deux plaques et la tension entre les deux plaques et on accède à : R = IU mesurée en Ohm (Ω)
La conductance est donnée par l"inverse de cette résistance : G = U I R=1 . G : Conductance mesurée en Ohm-1 (Ω-1) ou en siemens (S).I : intensité du courant en Ampère (A).
U : Tension entre les plaques en volt (V).
VA GBF f = 500 Hz U=1V Fig 3Classe de 1èreS Chapitre 4
Chimie
3 Influence des caractéristiques de la cellule : a. Si on fait varier la surface immergée des plaques :S (cm²) 1 2 3 4 5
G(μS) 137 280 415 545 690
G / S (S.m-2) 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
La conductance est donc proportionnelle à la surface des plaques. b.Si on fait varier la distance entre les plaques :
l (cm) 1 2 3 4 5G(μS) 137 70 44 34 26
G * l (S.m) 1.4*10-6 1.4*10-6 1.4*10-6 1.4*10-6 1.4*10-6 La conductance est donc inversement proportionnel à la distance entre les plaques. Influence de la température :On peut vérifier aisément que la conductance d"une solution est d"autant plus élevée que sa température
est grande. III Qu"est-ce que la conductivité d"une solution ionique ? 1)Définition :
Nous avons donc vu précédemment que l"on pouvait écrire : G = lSk* grâce aux proportionnalités.
k, la constante de proportionnalité est appelée conductivité et est notée σ. Par analyse dimensionnelle, on trouve son unité : G = l S*sRemarque :
On sait que G est proportionnel à c et ici on a G proportionnel àNous savons donc maintenant que
σ est proportionnel à c.
2)Conductivité molaire ionique :
Définition :On peut décomposer la conductivité selon la
contribution de tous les ions présents en solution. s = Σ( li * [Xi] ) lllli désigne la conductivité molaire ionique de l"ion i.Quelle est son unité ?
Analyse dimensionnelle :
pour un ion l = 131²..².
--===molmSmolmS mmolmSs Unité légale de concentration (SI) est mol.m-3 parce que celle de volume est m3G : conductance en siemens (S)
σ : conductivité en S.m-1
S : surface des plaque en m²
l : distance entre les plaques en mClasse de 1èreS Chapitre 4
Chimie
4Exemple :
Quelle est la conductivité d"une solution de chlorure de sodium en fonction de la concentration c de la
solution ? s = lNa+ * [Na+] + lCl- * [Cl- ] or on a NaCl(s) Na +(aq) + Cl-(aq) donc nous savons que [Na+]=[Cl- ]=cFinalement
s = (lNa+ + lCl-) * c De quoi dépend t-elle ? (voir les valeurs livre p59)· Pour une même solvatation, elle dépend de la taille de l"ion. Plus l"ion est petit plus λ est grande.
· Pour une même taille, l"ion le moins solvaté aura la λ la plus grande.· On remarque que les conductivités molaires ioniques de H+(aq) et OH-(aq) sont bien supérieures
aux autres . Leur présence dans une solution est une garantie pour que la conductivité soit importante.