RESISTANCE(R) CONDUCTANCE (G) CONDUCTIVITE (σ) CONDUCTIVITE MOLAIRE(λ)

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1 RESISTANCE(R) CONDUCTANCE (G) CONDUCTIVITE (σ) CONDUCTIVITE MOLAIRE(λ)

2 Quest-ce que la conductance ? La conductance dune solution, ou dun conducteur quelconque est linverse de sa résistance électrique G = 1/R Unité : G en siemens S ; R en ohm Ω

3 De quoi dépend la conductance ? A.Des caractéristiques de lélectrode de mesure B.Des caractéristiques de la solution

4 A 1 De la distance entre les électrodes La conductance diminue de moitié quand la distance l entre les deux électrodes (violette et verte) est doublée

5 A 2 De la surface des deux électrodes en contact avec le liquide La conductance est doublée quand S est doublée

6 On en tire que G est proportionnelle à S/L G = S/L

7 B 1 De la nature de la solution La mobilité des ions nest pas la même pour tous les ions donc, la conductance varie avec la solution et ce quelle contient.

8 B 2 De la concentration de la solution La conductance dune solution délectrolyte totalement dissocié dans leau et faiblement concentrée est proportionnelle à la concentration de lélectrolyte G = a x C

9 B 3 De la température de la solution G G T T G augmente avec T

10 Quest-ce que la conductivité ? G = S/L S et L sont des paramètres qui ne dépendent que de lélectrode σ : Dépend que de la solution, on appelle ce terme la conductivité de la solution (unité : S.m -1 )

11 Quest ce que la conductivité molaire ionique ? La conductivité σ varie avec la concentration des ions de la solution et nature des ions. On définit la conductivité molaire ionique i des ions X i : = i i.[X i ] : conductivité en S/m i : Conductivité molaire ionique de lion X i en S.m 2.mol -1 [X i ]: concentration de X i en mol.m 3

12 Tableau de quelques i 19.8HO - aq 7,6Cl - aq 7,3K + aq 5,0Na + aq 34,9H + aq i (mS.m 2.mol -1 ) Ion

13 Exemple de calcul de conductibilité Conductibilité théorique dune solution de chlorure de potassium de concentration C = 1,0.10 -2 mol/L 1° Difficulté: calculer les bonnes concentrations ioniques KCL (s) = K + (aq) + Cl - (aq) Donc [K + ] = [Cl - ] = C = 1,0.10 -2 mol/L 2°Difficulté: La concentration doit s'exprimer dans les unités du S.I. C'est à dire en mol/m 3. σ = i i.[X i ] σ = K +.[K + ] + Cl -.[Cl - ] σ = 7,3 x 1,0.10 1 + 7, 6 x 1,0.10 1 σ = 1,5.10 2 mS.m -1

14 Formules et unités à retenir CONDUCTANCE (G) : en S CONDUCTIVITE (σ) : en S.m -1 G = 1/R = S/L (S:surface des électrodes en m² ; L:distance entre les électrodes en m) CONDUCTIVITE MOLAIRE(λ) : S.m 2.mol -1 = i i.[X i ] σ = λ 1.[X 1 ] + λ 2.[X 2 ] + λ 3.[X 3 ] + ….. + λ p.[X p ] σ en S.m -1 ; λ i en S.m 2.mol -1 ; [ X i ] en mol.m -3

15 Exercice Montrer que la conductivité s'exprime en S/m Montrer que la conductivité molaire s'exprime en S.m 2.mol -1 Convertir : 1 S.m -1 en mS.cm -1 Convertir : 1 mol/L en mol/m 3 Convertir : S.m 2.mol -1 en mS.cm 2.mol -1