Solution de Exercices de La conductance et la conductivité
La conductance et la conductivité ZEGGAOUI EL MOSTAFA - 2 - On utilise cette propriété pour mettre en évidence la présence d’un courant électrique dans l’ampoule vide -- dans les solutions électrolytiques le courant électrique est due au mouvement des ions (cations et anions), les cations se déplacent selon le sens conventionnel
Conductance et conductivité - AlloSchool
Conductance et conductivité Exercice 1 : La mesure de la conductivité d’une solution de chlorure de potassium ++ − de concentration C donne 1,224 ???? −1 à 21°C
1S C04 Conductance et conductivité fiche dexercices n°4
Conductance et conductivité Fiche d'exercices no 4 Exercice nV1 Conductivité d'un mélange de solutions 1) calculer la conductivité 01 d'une solution 1 d'hydroxyde de potassium de concentration : 5,00 mmol L-l 2) Calculer la conductivité d'une solution 2 d'hydroxyde de sodium de concentration : 8,00 mmol L-l On mélange des volumes VIZ I
Cours de soutien 1BAC Fr Pr A EL AAMRANI Conductance et
2) Calculer la conductance G en S 3) La conductivité de cette solution est de 0,512 mS/cm à 20°C Calculer la valeur de la constante k de cellule définie par : G = k σ Exercice 3 : Conductivité et conductance 1) On mélange 200 mL de solution de chlorure de potassium à 5,0x10-3 mol L-1 et 800 mL de solution
Chimie : conductance Exercice1
et calculer sa valeur dans chacun des cas suivants : Exercice2 On introduit en O 1, avec une vitesse pratiquement nulle, des ions potassium Α1 K + et Α2 K + U = V de même charge q = e et de masses respectives m 1 et m 2 Ces ions sont accélérés par une tension P1 - V P2 entre les deux plaques (P 1) et (P 2) 1) a
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Mesurer une conductivité, une conductance, un pH ou une absorbance Réaliser un dosage par étalonnage Faire des exercices en autonomie QCM p 69 Exercices résolus p 70 à 73 Si tout va bien, faire les exercices 37, 38, 47 et 54 68 Thème 1 Constitution et transformations de la matière Conductance et conductivité x 10-4 mol L-l
Exercices - Sciences Physiques et Chimiques, M Maudet
- la conductivité ou la conductance (relation de Exercices 37 et 38 corrigés à la fin du manuel de l’élève 39 Boisson [H 3O+] (en mol·L –1) pH
Chapitre I : Solutions électrolytiques
7- Conductivité des solutions électrolytiques : - On préfère parler de conductance et conductivité des solutions électrolytiques au lieu de leurs résistance et résistivité comme c’est le cas des autres conducteurs F,G(( ,, = 1 Hˇℎ,Ω Quand on Considère une cellule de conduction de longueur l avec s la surface des électrodes, on
ére Année scolaire -----/------- que l’on met dans un
Indiquer la valeur de la conductance G3 obtenue dans ces conditions 2- On mélange 100 mL de (S1) et 100 mL de (S2) Montrer que la solution ainsi obtenue est équivalente à une solution dont la concentration en soluté apporté est la moyenne des concentrations de (S1) et (S2) 3 En déduire la conductance G4 mesurée Exercice 5
Chapitre 11 Loi de Pouillet-Résistivité
3- Conductance et conductivité Jusqu'à présent, nous avons considéré les conducteurs du point de vue de la résistance qu'ils opposent au passage du courant, mais comme son nom l'indique, ce conducteur sert à acheminer le courant d'un point à un autre L'aptitude d'un conducteur à acheminer plus ou moins bien le courant s'appelle la
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Chapitre 2 • Méthodes physiques d"analyse d"un système chimique 12
© Éditions Hatier, 2020. Comme les concentrations des ions chlorure et oxonium sont égales, on a, dans la solution diluée :
[H3O+] =
Cl- + H3O+
= 1,74 × 10-37,6 × 10-3 + 35,0 × 10-3
[H3O+] = 4,08 × 10-2 mol·m-3 = 4,08 × 10-5 mol·L-1
donc comme la solution a été diluée mille fois, on a [H3O+] = 4,08 × 10-2 mol·L-1 dans la solution non
diluée.3. a. Le calcul de l"incertitude-type avec l"équation
d"état des gaz parfaits donne : uH3O+ H3O+ =u(T) T2 + 4u(V) V2 + u(P) P2 u H3O+ H3O+ = 22982 + 410
5002 + 0,051,012 = 6 × 10-2
donc u([H3O+]) = [H3O+] × 6 × 10-2 u([H3O+]) = 4,08 × 10-2 × 6 × 10-2 u([H3O+]) = 2 × 10-3 mol·L-1 - On calcule l"incertitude-type avec la conductivité : u H3O+ H3O+ = u() +0,01 = 0,051,74 + 0,01 = 0,04 donc on a : u([H3O+]) = 0,04 × [H3O+] = 0,04 × 4,08 × 10-2 u([H3O+]) = 1,6 × 10-3 mol·L-1 - L"incertitude-type avec le pH vérifie uH3O+ H3O+ = 0,1 donc on a : u([H3O+]) = 0,1 × 4,36 × 10-2 = 4 × 10-3 mol·L-1 b. L"incertitude-type est la plus grande pour la mesure du pH, cette mesure est donc la moins précise. Bilan • On peut utiliser : - la conductivité ou la conductance (relation deKohlrausch) pour des solutions électrolytiques
diluées ; - le pH pour des solutions contenant des ions oxonium de concentration inférieure à 1,0 × 10 -1 mol·L-1 ; - l"équation d"état du gaz parfait, pour obtenir une quantité de matière puis, par le calcul, la concentration du gaz dissous. • On peut aussi utiliser une mesure de l"absorbance (solution colorée) donc on ne peut pas l"utiliser ici. On peut aussi réaliser un dosage par étalonnage mais la solution ne doit contenir qu"un seul soluté et on doit disposer de solutions étalons.Exercices
Exercices 1 à 21 corrigés à la fin du manuel de l"élève.Exercices
22 et 23 corrigés dans le manuel de l"élève.
24 a. D"après l"équation d"état du gaz parfait, on
peut écrire :V = nRT
P = 2,86 × 10-2 × 8,31 × (273,1 + 30)1,01 × 105
V = 7,13 × 10-4 m3 = 7,13 × 10-1 L
b. La concentration en ions oxonium est : [H3O+] = c010-pH = 1,3 × 10-4 mol·L-1
c. La loi de Kohlrausch permet d"écrire : = H3O+[H3O+] + HCO3-[HCO3-]On a [H
3O+] = [HCO3-] = 1,3 × 10-1 mol·m-3.
= 5,1 × 10-3 S·m-1Exercice
25 corrigé dans le manuel de l"élève.
26 a. Voir graphique ci-dessous.
b. Par lecture graphique, la concentration vaut : c = 4,58 × 10-3 mol·L-127 La concentration en ions oxonium est :
[H3O+] = c010-pH = 10-6,5 = 3 × 10-7 mol·L-1
28 a. D"après la définition, le pH vaut :
pH = -log[H3O+] c 0 = -log(1,20 × 10-3) = 2,92 b. Le pH vaut donc : pH = -log [H3O+] c 0 = -log(1,20 × 10-4) = 3,92Exercice
29 corrigé à la fin du manuel de l"élève.
30[H3O+] (en mol·L-1) 1,0 × 10-4 1,0 × 10-11 1,0 × 10-10 pH 4,00 11,00 10,00
31 On donne le spectre IR d"une molécule :
a. On observe deux bandes : une à 3 000 cm -1 (notée a) qui correspond à la liaison C-H et une bande à 1 700 cm -1 (notée b) qui correspond à la liaison C=O. b. La molécule est la seule qui ne contient pas de liaison 0-H qui produit une bande vers 3 300 cm -1.Exercices
32 et 33 corrigés à la fin du manuel de l"élève.
Thème 1 Constitution et transformations de la matière 13© Éditions Hatier, 2020.
34 a. La conductivité s"écrit = HO-[HO-] + K+[K+].
b. La concentration de chaque ion est égale à la concentration [HO -] = [K+] = c. c. On a = HO-[HO-] + K+[K+] = HO-c + K+c = (HO- + K+)c d. La concentration est donc : c =HO- + K+
= 13,6 × 10-319,8 × 10-3 + 7,3 × 10-3
c = 5,02 × 10-1 mol·m-3 = 5,02 × 10-4 mol·L-135 a. Par lecture graphique, on obtient une valeur
proche de 1,8 × 10 -3 mol·L-1. b. Cette manipulation est un dosage par étalonnage.36 D"après l"équation d"état du gaz parfait, on peut
écrire n = PV
RT = 1,50 × 105 × 1,5 × 10-38,31 × (23,5 + 273,15) = 9,1 × 10-2 mol.
Exercices
37 et 38 corrigés à la fin du manuel de l"élève.
39 Boisson [H3O+] (en mol·L-1) pH
Jus d"orange 3,2 × 10-4 3,49
Lait 3,2 × 10-7 mol·L-1 6,50
Café 1,0 × 10-5 5,00
Thé vert 2,9 × 10-6 mol·L-1 5,54
40 a. Le pH vaut [H3O+] = c010-pH = 1,0 × 10-3 mol·L-1.
b. On dilue dix fois la solution d"acide chlorhydrique donc la concentration vaut [H3O+] = 1,0 × 10-4 mol·L-1.
Le pH est égal à :
pH = -log [H3O+] c 0 = -log(1,0 × 10-4) = 4,00 c. On dilue la solution par 100 donc la concentration [H3O+] vaut 1,0 × 10-5 mol·L-1 et le pH est égal à :
-log [H3O+] c 0 = -log(1,0 × 10-5) = 5,00 d. Une baisse de 3 du pH correspond à une dilution par 103 = 1 000.
41 On a : pH = -log[H3O+]
c0 = -log(6,3 × 10-4)
pH = -log(6,3) - log(10 -4) = -0,80 + 4,00 = 3,2042 La courbe verte présente un maximum d"absorption
pour une longueur d"onde d"environ 550 nm, elle absorbe dans le vert donc la solution est rouge (couleur complémentaire) : il s"agit du rouge de cochenille. La courbe violette présente un maximum d"absorption pour une longueur d"onde proche de 640 nm, elle absorbe dans le rouge donc la solution est bleue (couleur complémentaire) : le bleu brillant. 43 a.Solution S1 S2 S3
[H3O+] (en mol·L-1) 1,00 × 10-3 1,00 × 10-7 2,00 × 10-8 pH -log[H 3O+] c 0 = 3,00 -log[H3O+] c 0 = 7,00 -log[H3O+] c 0 = 7,70 b. La courbe orange présente une absorbance maximale pour une longueur d"onde voisine de440 nm. Donc la solution absorbe la couleur bleue,
elle est donc de couleur jaune. Le BBT est donc de couleur jaune, le pH vaut donc 3,00.De même, la courbe violette présente une
absorbance maximale pour une longueur d"onde voisine de 590 nm. Donc la solution absorbe la couleur rouge, elle est donc de couleur bleue. La couleur du BBT indique un pH proche de 8, il s"agit de la solution S3 (pH = 7,70).
Par élimination, S
2 correspond à la courbe rouge.
44 On note la présence de la liaison O-H car on
observe une bande vers 3 600 cm -1 mais pas de liaison C=O car on n"observe pas de bande vers1 700 cm
-1 donc les deux molécules qui peuvent correspondre sont et .45 La molécule contient un groupe hydroxyle OH car
on observe une bande vers 3 400 cm -1 (en bleu), mais pas de double-liaison C=O car on n"observe pas de bande vers 1 700 cm -1. Les deux molécules qui peuvent convenir sont les molécules et .46 a. La relation de Kohlrausch donne :
= Ca2+[Ca2+] + Cl-[Cl-] b. D"après la stoechiométrie de l"équation de la réaction, on a [Ca2+] = c et [Cl-] = 2c.
c. On peut écrire = Ca2+c + Cl-2c = (Ca2+ + 2Cl-)c. d. On a donc : c =Ca2++2Cl-
= 94,9 × 10-311,9 × 10-3 + 2 × 7,6 × 10-3
c = 3,50 mol·m-3 = 3,50 × 10-3 mol·L-1Exercice
47 corrigé à la fin du manuel de l"élève.
48 D"après la relation de Kohlrausch, on a :
= H3O+[H3O+] + Cl-[Cl-] = H3O+c + Cl-c = (H3O+ + Cl-)c Pour calculer la concentration, on utilise la relation suivante c =H3O++Cl-
Concentration
(en mol·L-1) 1,00 × 10-3 5,00 × 10-4 2,0 × 10-4Conductivité
(en mS·m-1) 42,6 21,3 8,5 Chapitre 2 • Méthodes physiques d"analyse d"un système chimique 14© Éditions Hatier, 2020.
49 a. On mesure la tension
aux bornes de la cellule avec un voltmètre (en dérivation) et l"intensité du courant dans le circuit à l"aide d"un ampèremètre. Les deux appareils sont en mode AC. b. Par définition, on a : G = i u = 588 × 10-6500 × 10-3 = 1,18 × 10-3 S
c. La conductivité est donc : = kG = 20,0 × 1,18 × 10-3 = 2,36 × 10-2 S·m-1 = 23,6 mS·m-1 50 a.b. On peut écrire la relation d"une fonction linéaire I = GU avec G constante (égale au coefficient directeur). c. Pour calculer le coefficient directeur, on utilise deux points de la droite modèle (0,90 V ; 220 μA) et (0 V ; 0 μA). Le coefficient directeur est donc :