Conductance et conductivité

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FŃPMŃ P ŃŃPP Exercice 1 : IM M ŃŃPP P ŃO PM de concentration C donne -- 21FB 1- Exprimer M ŃŃPP . 2- On donne les valeurs suivantes : ; 2B1 P M PP ? 2.2) Donnes ces valeurs en . 2-3 M ŃŃPMP en . Correction 1- IM ŃŃPP est : -- - - -- ------ --- 2.1) la lettre P M ŃŃPP M s chlorure et des ions potassium . 2B2 IM ŃŃPP M est de : - IM ŃŃPP M est de : - 2.3) la concentration : Puisque : alors :

----- - - Exercice 2 : 1-FŃPMŃ P ŃŃPP : Ń ŃŃPP P ŃPP PMP M PM MŃ -- . 1.1- Calculer le rapport . 1.2- On mesure une conductance - P ŃPP B FMculer la ŃŃPP ŃMP ŃMP P PB 2- FŃPP P ŃŃPP M : Une solution de chlorure de potassium a une concentration - . 2.1- Ecrire MP M MŃP P M M ŃO PMB 2.2- La dissolution est totale. Calculer, en , les concentrations dans la solution des ions et P ŃMP P B 2.3- FMŃ M ŃŃPP M PB ŃŃPP M : - et - Correction 1.1- Rapport : -- 1.2- IM ŃŃPP : ---- -- 2.1-MP M MŃP P de M M :

2.2- Les concentrations dans la solution des ions et : La dissolution est totale : A.N : - - - -- 2.3- IM ŃŃPP : --- Exercice 3 : 1- M Ń P M ŃŃPMŃ P 1 de chlorure de sodium de concentration - ; on trouve - 1.1- Ecrire MP M MŃP ŃMP ŃO M MB 1.2- La dissociation de est totale. GP ŃŃPMP puis en des ions et B IM M ŃMP ÓPB 1.3-GP M ŃŃPP M PB On donne ŃŃPP M : - - 1.4- (L PMŃ P ŃP, S sMŃ ŃP) est appel constante de la cellule B GP B 2- On dilue 10 fois la P ŃP P ) : On appelle la solution obtenue. 2.1- MP PP NP 100I MP M P . 2.2- P M ŃŃPMP Ń P M M P ? On utilise la Ń ŃŃPP ŃP pour mesurer la conductance de la solution 2.3- GPr la conductance de la solution . 2.4- IM P M N M Ń P M P 1B FMŃ PP H ŃMP PM M Ń P M ŃPB ŃŃPP M : - -

Correction 1.1- MP M MŃP 1.2- Les concentrations des ions et : IM ŃMP PMP PPM une mole de P MP et une M M P P M ŃP : - -- - -- 1.3- M ŃŃPP M P : --- 1.4- GPMP : --- 2.1- MP P NP 100I : P M N P PP : M -- de solution fille de concentration MP - P B 10I MŃ PP ÓM M ÓM 100I, on verse de M P ÓM PMP ÓMB On agite pour obtenir une solution OB 2.2- ŃŃPMP Ń : P ŃŃPMP P M 10 :

-- - -- - 2.3- La conductance de la solution : La conductance est aussi par 10 : - 2.4- IPP H ŃMP : -- Exercice 4 : N Ń M P ŃO PM P NMŃO MP MPMP M P ŃMŃ P PP ŃMŃ . 1- FMŃ M PMŃ M P ŃPP Ń P ŃPB 2- Calculer la conductance en S. 3- IM ŃŃPP ŃPP P P -- -- . Calculer la valeur de la constance k de cette cellule. Correction 1- IM PMŃ : - 2- La conductance : - 3- La constance k de la cellule :

----- Exercice 5 : IOM ŃMŃ M P PM ; pour compenser rapidement cette carence, on peut utiliser une solution de chlorure de potassium, qui se trouve dans une ampoule de -- contenant de B Piner cette masse P PM ŃO PM - P PM ŃŃPPB 1- PM M Ń ŃŃPP M MP M P PM , cinq solutions filles de volume -- et de concentrations respectives - ; - ; - ; -- et - . C() - -- - - - -- G(mS) -- - - -- - Tracer la courbe M PMNM Ń-dessus. Conclure. 2.1- M MŃ Ń PM P M PMP ; la conductance de la solution de MB NPP : - . Peut- P ŃPP M ŃŃPMP ŃO potass M Ń ŃPP ŃN P M B 2.2- Compte tenu des valeurs de - et - , quel est le facteur minimal de dilution P ? 3- I ŃP M M P 200 B IM M ŃŃPMŃ : B M M M ŃŃPMP M P Ń la solution MB FMŃ M M B G : ; Correction 1- la courbe :

2.1- Peut- P ŃPP M ŃŃPMP ŃO PM M Ń cette courbe ? IM M ŃŃPMŃ P O ŃN PMMB MP M ŃN PMM M MP M ŃP ŃP ŃPP ŃN P ŃŃPMPB On ne pa Ń ŃPP M concentration de la solution. M P MP MŃP P Ń Mre la mesure M ŃŃPP M ŃŃPMP M P P M ŃŃPMP M P MPB Remarque : - IM ŃŃPMŃ P P M ŃŃPP elle- P M concentration. - I MŃP PMP P 36 : -- 2.2- le facteur de dilution : En divisant par 100 la conductance (ŃP--dire en diluant par 100) on pourra utiliser la courbe PMMB 3- La masse m : Pour une mesure de on obtient : IM P MP P 200 ŃŃP ŃP--dire --- ---- La concentration de M M P Ń Le nombre de mole de M M -- est de : ----- La masse de M M P :

--- Exercice 6 : M un volume --- de solution de chlorure de potassium ) concentration -- et un volume -- de solution de chlorure de sodium ( concentration -- . 1- P M ŃŃPP M P NP ? 2- GM M ŃP MŃ M Ń ŃŃPPB IM MŃ ŃP P de - et la PMŃ MP P . Quelle est la valeur de la conductance ? ŃŃPP M : -- - - Correction 1- IM ŃŃPP M : H MP P MN MPP MP M M P ŃMŃ P M concentration de chaque ion. --------- ------- - ----- ----- ---- ----- ------- 2- La valeur de la conductance :

------ Exercice 7 : Une cellule conductimétrique est constituée de deux électrodes de surface spares dune distance - et soumises à une tension continue - . La cellule est plongée dans une solution ionique lintensit du courant traersant la cellule mesure - . 1- Exprimer et calculer la conductance et la résistance de la cellule. 2- Exprimer et calculer k la constante de la cellule en et . 3- Exprimer et calculer la conductivité en unité S.I. 4- La solution ionique a une concentration - . Exprimé la concentration en unité , et calculer la conductivité molaire de la solution. Correction 1- Exprimons et calculons la conductance et la résistance de la cellule : ---- ---- 2- Exprimons et calculons k la constante de la cellule en et : -- - 3- Exprimer et calculer la conductivité : --- 4- Exprimons la concentration en unité : - -- -- Calculons la conductivité molaire de la solution : - - -

Exercice 8 : La solution de nitrate de calcium est formée des ions de calcium et des ions nitrates hydratés. 1- Ecrire luation de la raction de la dissolution de nitrate de calcium dans leau. 2- On dispose dune solution aueuse de nitrate de calcium de concentration massique . Déterminer la concentration molaire apportée et les concentrations molaires des ions dans la solution. 3- Déterminer la conductivité de la solution à 25°C. 4- Déduire la conductivité de la solution. Données à 25°C : - ; Correction 1- luation de la raction de la dissolution : - 2- La concentration molaire apportée : Avec ----- - Les concentrations molaires des ions dans la solution : - -- 3- la conductivité de la solution : ---- 4- La conductivité molaire de la solution : --

--- Exercice 9 : La conductivité à dune solution sature de fluorure de calcium est de . Déduire la concentration molaire des ions dans la solution et la solubilité du fluorure de calcium à . Données à 18°C : -- ; - Correction Equation de dissolution de dans leau : - - Concentration apportée de -- - ----------- --- Exercice 10 : On plonge les lectrodes dune cellule dun conductimtre dans une solution aueuse de chlorure de potassium. On applique aux bornes des électrodes une tension alternative sinusoïdale. Les valeurs efficaces de la tension est et de lintensit du courant est . 1- Représenter le montage expérimental utilisé. 2- Calculer la conductance G de la portion dlectrolyte comprise entre les lectrodes 3- La conductivité de cette solution est égale à - calculer la constante de la cellule. 4- Si les électrodes, planes et parallèles, sont séparées de 1cm, quelle est leur surface. Correction

1- Le montage expérimental utilisé : (voir figure ci-contre) 2- La conductance G de la portion dlectrolyte comprise entre les électrodes : --- - 3- La constante de la cellule : ------ 4- La surface S de llectrode : -- Exercice 10 : 1- On prépare deux solutions aqueuses diluées : la première solution en dissolvant le chlorure de sodium et le deuxième en dissolvant le chlorure de baryum . 1-1- Ecrire la formule de chaque solution. 1-2- Exprimer la conductivité de chaque solution en fonction de la concentration molaire. 2- On dispose dune solution dacide nitriue de conductivité -- . Calculer la concentration molaire de cette solution. On donne les conductivités molaires ioniques : - ; Correction 1- On prépare deux solutions aqueuses diluées : 1-1- La formule de chaque solution : Luation de la raction de dissolution de chlorure de sodium :

Formule de la première solution : ( Luation de la raction de dissolution de chlorure de baryum : Formule de la deuxième solution : ( 1-2- La conductivité de chaque solution en fonction de la concentration molaire : Solution de chlorure de sodium : Concentration apportée de Solution de de chlorure de baryum : - Concentration apportée de -- 2- La concentration molaire de cette solution La conductivité de la solution : ---- - Exercice 11 :

A laide dune cellule, on dtermine la conductance dune portion de solution de chlorure de sodium de concentration - ; on trouve - . 1- Calculer la conductivité de la solution de chlorure de sodium. 2- Calculer la constante de la cellule utilisée. On donne les conductivités molaires ioniques : -- ; Correction 1- Calcul de la conductivité : A.N : ---- soit : -- 2- Calcul de la constante de cellule : -- -- Exercice 12 : Dans les mêmes conditions expérimentales, on a mesuré les conductances de trois solutions aqueuses de mémé concentration - ; et on a trouvé : *--- pour la solution dacide chlorhydriue ; *- pour la solution dacide sulfuriue - ; *- pour la solution de sulfate de cuivre . Trouer la conductance dune portion de la solution de chlorure de cuivre - de même concentration et de mêmes conditions expérimentales identiques. Correction La conductivité de la solution dacide chlorhydriue

La conductance de la solution La conductivité de la solution dacide sulfuriue - - - - La conductance de la solution - - - La conductivité de la solution de sulfate de cuivre La conductance de la solution Pour obtenir la solution de chlorure de cuivre - cest-à-dire - -- -- - - -------

FŃPMŃ P ŃŃPP Exercice 1 : IM M ŃŃPP P ŃO PM de concentration C donne -- 21FB 1- Exprimer M ŃŃPP . 2- On donne les valeurs suivantes : ; 2B1 P M PP ? 2.2) Donnes ces valeurs en . 2-3 M ŃŃPMP en . Correction 1- IM ŃŃPP est : -- - - -- ------ --- 2.1) la lettre P M ŃŃPP M s chlorure et des ions potassium . 2B2 IM ŃŃPP M est de : - IM ŃŃPP M est de : - 2.3) la concentration : Puisque : alors :

----- - - Exercice 2 : 1-FŃPMŃ P ŃŃPP : Ń ŃŃPP P ŃPP PMP M PM MŃ -- . 1.1- Calculer le rapport . 1.2- On mesure une conductance - P ŃPP B FMculer la ŃŃPP ŃMP ŃMP P PB 2- FŃPP P ŃŃPP M : Une solution de chlorure de potassium a une concentration - . 2.1- Ecrire MP M MŃP P M M ŃO PMB 2.2- La dissolution est totale. Calculer, en , les concentrations dans la solution des ions et P ŃMP P B 2.3- FMŃ M ŃŃPP M PB ŃŃPP M : - et - Correction 1.1- Rapport : -- 1.2- IM ŃŃPP : ---- -- 2.1-MP M MŃP P de M M :

2.2- Les concentrations dans la solution des ions et : La dissolution est totale : A.N : - - - -- 2.3- IM ŃŃPP : --- Exercice 3 : 1- M Ń P M ŃŃPMŃ P 1 de chlorure de sodium de concentration - ; on trouve - 1.1- Ecrire MP M MŃP ŃMP ŃO M MB 1.2- La dissociation de est totale. GP ŃŃPMP puis en des ions et B IM M ŃMP ÓPB 1.3-GP M ŃŃPP M PB On donne ŃŃPP M : - - 1.4- (L PMŃ P ŃP, S sMŃ ŃP) est appel constante de la cellule B GP B 2- On dilue 10 fois la P ŃP P ) : On appelle la solution obtenue. 2.1- MP PP NP 100I MP M P . 2.2- P M ŃŃPMP Ń P M M P ? On utilise la Ń ŃŃPP ŃP pour mesurer la conductance de la solution 2.3- GPr la conductance de la solution . 2.4- IM P M N M Ń P M P 1B FMŃ PP H ŃMP PM M Ń P M ŃPB ŃŃPP M : - -

Correction 1.1- MP M MŃP 1.2- Les concentrations des ions et : IM ŃMP PMP PPM une mole de P MP et une M M P P M ŃP : - -- - -- 1.3- M ŃŃPP M P : --- 1.4- GPMP : --- 2.1- MP P NP 100I : P M N P PP : M -- de solution fille de concentration MP - P B 10I MŃ PP ÓM M ÓM 100I, on verse de M P ÓM PMP ÓMB On agite pour obtenir une solution OB 2.2- ŃŃPMP Ń : P ŃŃPMP P M 10 :

-- - -- - 2.3- La conductance de la solution : La conductance est aussi par 10 : - 2.4- IPP H ŃMP : -- Exercice 4 : N Ń M P ŃO PM P NMŃO MP MPMP M P ŃMŃ P PP ŃMŃ . 1- FMŃ M PMŃ M P ŃPP Ń P ŃPB 2- Calculer la conductance en S. 3- IM ŃŃPP ŃPP P P -- -- . Calculer la valeur de la constance k de cette cellule. Correction 1- IM PMŃ : - 2- La conductance : - 3- La constance k de la cellule :

----- Exercice 5 : IOM ŃMŃ M P PM ; pour compenser rapidement cette carence, on peut utiliser une solution de chlorure de potassium, qui se trouve dans une ampoule de -- contenant de B Piner cette masse P PM ŃO PM - P PM ŃŃPPB 1- PM M Ń ŃŃPP M MP M P PM , cinq solutions filles de volume -- et de concentrations respectives - ; - ; - ; -- et - . C() - -- - - - -- G(mS) -- - - -- - Tracer la courbe M PMNM Ń-dessus. Conclure. 2.1- M MŃ Ń PM P M PMP ; la conductance de la solution de MB NPP : - . Peut- P ŃPP M ŃŃPMP ŃO potass M Ń ŃPP ŃN P M B 2.2- Compte tenu des valeurs de - et - , quel est le facteur minimal de dilution P ? 3- I ŃP M M P 200 B IM M ŃŃPMŃ : B M M M ŃŃPMP M P Ń la solution MB FMŃ M M B G : ; Correction 1- la courbe :

2.1- Peut- P ŃPP M ŃŃPMP ŃO PM M Ń cette courbe ? IM M ŃŃPMŃ P O ŃN PMMB MP M ŃN PMM M MP M ŃP ŃP ŃPP ŃN P ŃŃPMPB On ne pa Ń ŃPP M concentration de la solution. M P MP MŃP P Ń Mre la mesure M ŃŃPP M ŃŃPMP M P P M ŃŃPMP M P MPB Remarque : - IM ŃŃPMŃ P P M ŃŃPP elle- P M concentration. - I MŃP PMP P 36 : -- 2.2- le facteur de dilution : En divisant par 100 la conductance (ŃP--dire en diluant par 100) on pourra utiliser la courbe PMMB 3- La masse m : Pour une mesure de on obtient : IM P MP P 200 ŃŃP ŃP--dire --- ---- La concentration de M M P Ń Le nombre de mole de M M -- est de : ----- La masse de M M P :

--- Exercice 6 : M un volume --- de solution de chlorure de potassium ) concentration -- et un volume -- de solution de chlorure de sodium ( concentration -- . 1- P M ŃŃPP M P NP ? 2- GM M ŃP MŃ M Ń ŃŃPPB IM MŃ ŃP P de - et la PMŃ MP P . Quelle est la valeur de la conductance ? ŃŃPP M : -- - - Correction 1- IM ŃŃPP M : H MP P MN MPP MP M M P ŃMŃ P M concentration de chaque ion. --------- ------- - ----- ----- ---- ----- ------- 2- La valeur de la conductance :

------ Exercice 7 : Une cellule conductimétrique est constituée de deux électrodes de surface spares dune distance - et soumises à une tension continue - . La cellule est plongée dans une solution ionique lintensit du courant traersant la cellule mesure - . 1- Exprimer et calculer la conductance et la résistance de la cellule. 2- Exprimer et calculer k la constante de la cellule en et . 3- Exprimer et calculer la conductivité en unité S.I. 4- La solution ionique a une concentration - . Exprimé la concentration en unité , et calculer la conductivité molaire de la solution. Correction 1- Exprimons et calculons la conductance et la résistance de la cellule : ---- ---- 2- Exprimons et calculons k la constante de la cellule en et : -- - 3- Exprimer et calculer la conductivité : --- 4- Exprimons la concentration en unité : - -- -- Calculons la conductivité molaire de la solution : - - -

Exercice 8 : La solution de nitrate de calcium est formée des ions de calcium et des ions nitrates hydratés. 1- Ecrire luation de la raction de la dissolution de nitrate de calcium dans leau. 2- On dispose dune solution aueuse de nitrate de calcium de concentration massique . Déterminer la concentration molaire apportée et les concentrations molaires des ions dans la solution. 3- Déterminer la conductivité de la solution à 25°C. 4- Déduire la conductivité de la solution. Données à 25°C : - ; Correction 1- luation de la raction de la dissolution : - 2- La concentration molaire apportée : Avec ----- - Les concentrations molaires des ions dans la solution : - -- 3- la conductivité de la solution : ---- 4- La conductivité molaire de la solution : --

--- Exercice 9 : La conductivité à dune solution sature de fluorure de calcium est de . Déduire la concentration molaire des ions dans la solution et la solubilité du fluorure de calcium à . Données à 18°C : -- ; - Correction Equation de dissolution de dans leau : - - Concentration apportée de -- - ----------- --- Exercice 10 : On plonge les lectrodes dune cellule dun conductimtre dans une solution aueuse de chlorure de potassium. On applique aux bornes des électrodes une tension alternative sinusoïdale. Les valeurs efficaces de la tension est et de lintensit du courant est . 1- Représenter le montage expérimental utilisé. 2- Calculer la conductance G de la portion dlectrolyte comprise entre les lectrodes 3- La conductivité de cette solution est égale à - calculer la constante de la cellule. 4- Si les électrodes, planes et parallèles, sont séparées de 1cm, quelle est leur surface. Correction

1- Le montage expérimental utilisé : (voir figure ci-contre) 2- La conductance G de la portion dlectrolyte comprise entre les électrodes : --- - 3- La constante de la cellule : ------ 4- La surface S de llectrode : -- Exercice 10 : 1- On prépare deux solutions aqueuses diluées : la première solution en dissolvant le chlorure de sodium et le deuxième en dissolvant le chlorure de baryum . 1-1- Ecrire la formule de chaque solution. 1-2- Exprimer la conductivité de chaque solution en fonction de la concentration molaire. 2- On dispose dune solution dacide nitriue de conductivité -- . Calculer la concentration molaire de cette solution. On donne les conductivités molaires ioniques : - ; Correction 1- On prépare deux solutions aqueuses diluées : 1-1- La formule de chaque solution : Luation de la raction de dissolution de chlorure de sodium :

Formule de la première solution : ( Luation de la raction de dissolution de chlorure de baryum : Formule de la deuxième solution : ( 1-2- La conductivité de chaque solution en fonction de la concentration molaire : Solution de chlorure de sodium : Concentration apportée de Solution de de chlorure de baryum : - Concentration apportée de -- 2- La concentration molaire de cette solution La conductivité de la solution : ---- - Exercice 11 :

A laide dune cellule, on dtermine la conductance dune portion de solution de chlorure de sodium de concentration - ; on trouve - . 1- Calculer la conductivité de la solution de chlorure de sodium. 2- Calculer la constante de la cellule utilisée. On donne les conductivités molaires ioniques : -- ; Correction 1- Calcul de la conductivité : A.N : ---- soit : -- 2- Calcul de la constante de cellule : -- -- Exercice 12 : Dans les mêmes conditions expérimentales, on a mesuré les conductances de trois solutions aqueuses de mémé concentration - ; et on a trouvé : *--- pour la solution dacide chlorhydriue ; *- pour la solution dacide sulfuriue - ; *- pour la solution de sulfate de cuivre . Trouer la conductance dune portion de la solution de chlorure de cuivre - de même concentration et de mêmes conditions expérimentales identiques. Correction La conductivité de la solution dacide chlorhydriue

La conductance de la solution La conductivité de la solution dacide sulfuriue - - - - La conductance de la solution - - - La conductivité de la solution de sulfate de cuivre La conductance de la solution Pour obtenir la solution de chlorure de cuivre - cest-à-dire - -- -- - - -------