Achamel.net le premier site marocain pour le soutien scolaire...
Transcript of Achamel.net le premier site marocain pour le soutien scolaire...
-
Conductance et conductivitรฉ
Exercice 1 :
La mesure de la conductivitรฉ dโune solution de chlorure de potassium ๐พ+ + ๐ถ๐โ de concentration C
donne 1,224 ๐๐. ๐๐โ1 ร 21ยฐC.
1- Exprimer ๐ la conductivitรฉ en . ๐โ1 .
2- On donne les valeurs suivantes :
๐๐ถ๐โ = 7,63 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1 ; ๐๐พ+ = 7,35 ๐๐.๐
2. ๐๐๐โ1
2.1) Que reprรฉsente la lettre ๐ ?
2.2) Donnes ces valeurs en ๐2. ๐๐๐โ1 .
2-3) En dรฉduire la concentration ๐ถ en ๐๐๐. ๐ฟโ1.
Correction
1- La conductivitรฉ ๐ est :
๐ = 1,224 ๐๐. ๐๐โ1
1๐๐ = 10โ3๐ ๐๐ก 1๐๐ = 10โ2๐
๐ = 1,224 10โ3๐. (10โ2๐)โ1 = 1,224. 10โ3. 102
๐ = 1,224.10โ1๐.๐โ1
2.1) la lettre ๐ reprรฉsente la conductivitรฉ molaire ionique des ions chlorure๐ถ๐โ et des ions potassium
๐พ+.
2.2) La conductivitรฉ molaire ionique de ๐ถ๐โ est de : ๐๐ถ๐โ = 7,63 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1
๐๐ถ๐โ = 7,63.10โ3 ๐. ๐2.๐๐๐โ1
La conductivitรฉ molaire ionique de ๐พ+ est de : ๐๐พ+ = 7,35 ๐๐.๐2.๐๐๐โ1
๐๐พ+ = 7,35.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
2.3) la concentration ๐ถ :
๐ =โ(๐๐๐๐) = ๐๐ถ๐โ . [๐ถ๐โ] + ๐๐พ+ . [๐พ
+]
Puisque : [๐ถ๐โ] = [๐พ+] = ๐ถ alors :
๐ = (๐๐ถ๐โ + ๐๐พ+) ร ๐ถ
๐ถ =๐
๐๐ถ๐โ + ๐๐พ+
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐ถ =1,224.10โ1
7,63.10โ3 + 7,35.10โ3= 8,17 ๐๐๐.๐โ3
1๐3 = 103๐ฟ
๐ถ = 8,17.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1
Exercice 2 :
1-Conductance et conductivitรฉ :
Une cellule conductimรฉtrie est constituรฉe en utilisant deux plaques mรฉtalliques de surface ๐ =
2.10โ4 ๐2.
1.1- Calculer le rapport ๐
๐ฟ .
1.2- On mesure une conductance ๐บ = 796. 10โ6 ๐ pour une solution รฉlectrolytique . Calculer la
conductivitรฉ , en prรฉcisant clairement lโunitรฉ utilisรฉe.
2- Conductivitรฉ et conductivitรฉ molaire :
Une solution de chlorure de potassium ๐พ๐ถ๐ a une concentration ๐ถ = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1.
2.1- Ecrire lโรฉquation de la rรฉaction de dissolution dans lโeau du chlorure de potassium.
2.2- La dissolution est totale. Calculer, en ๐๐๐.๐โ3, les concentrations dans la solution des ions ๐พ+
et ๐ถ๐โ ? Justifier clairement votre rรฉponse.
2.3- Calculer la conductivitรฉ de la solution.
On donne les conductivitรฉs molaire ioniques : ๐๐ถ๐โ = 7,6.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
et ๐๐พ+ = 7,4.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
Correction
1.1- Rapport ๐
๐ฟ :
๐
๐ฟ= 2.10โ2 ๐
1.2- La conductivitรฉ ๐ :
๐บ = ๐.๐
๐ฟ
๐ = ๐บ.๐ฟ
๐
๐ =796 ร 10โ6
2 ร 10โ2= 3,98.10โ2 ๐. ๐โ1
๐ โ 0,04 ๐.๐โ1
2.1-Equation de la rรฉaction de dissolution de ๐พ๐ถ๐ dans lโeau :
๐พ๐ถ๐ ๐ป2๐ โ ๐พ+(๐๐) + ๐ถ๐
โ(๐๐)
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
2.2- Les concentrations dans la solution des ions ๐พ+ et ๐ถ๐โ :
La dissolution est totale : ๐ถ = [๐พ+] = [๐ถ๐โ]
A.N : [๐พ+] = [๐ถ๐โ] = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 5.10โ3 ๐๐๐. (10โ3 ๐3)โ1 = 5 .10โ3. 103 ๐๐๐.๐โ3
[๐พ+] = [๐ถ๐โ] = 5 ๐๐๐.๐โ3
2.3- La conductivitรฉ ๐ :
๐ = ๐๐ถ๐โ . [๐ถ๐โ] + ๐๐พ+ . [๐พ
+] = ๐ถ(๐๐ถ๐โ + ๐๐พ+)
๐ = 5 ร (7,6.10โ3 + 7,4.10โ3) = 75.10โ3 ๐.๐โ1
Exercice 3 :
1- A lโaide dโune cellule, on dรฉtermine la conductance dโune solution S1 de chlorure de sodium ๐๐๐ถ๐
de concentration ๐ = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 ; on trouve ๐บ = 5,45.10โ3 ๐
1.1- Ecrire lโรฉquation de la rรฉaction de dissociation du chlorure de sodium dans lโeau.
1.2- La dissociation de ๐๐๐ถ๐ est totale. Dรฉterminer les concentrations en ๐๐๐. ๐ฟโ1 puis en ๐๐๐.๐โ3
des ions ๐๐+ et ๐ถ๐โ. La rรฉponse sera clairement justifiรฉe.
1.3-Dรฉterminer la conductivitรฉ de la solution.
On donne les conductivitรฉs molaires ioniques :
๐๐๐+ = 3,87.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
๐๐ถ๐โ = 7,63.10โ3 ๐. ๐2.๐๐๐โ1
1.4- ๐พ = ๐ฟ ๐โ (L : distance entre les รฉlectrodes, S surface immergรฉe dโune รฉlectrode) est appelรฉe
ยซ constante de la cellule ยป. Dรฉterminer K.
2- On dilue 10 fois la solution prรฉcรฉdente (notรฉe ๐1) : On appelle ๐2 la solution obtenue.
2.1- Proposer un mode opรฉratoire qui permette dโobtenir 100mL de ๐2 ร partir de la solution ๐1 .
2.2- Quelles sont alors les concentrations des espรจces ioniques prรฉsentes dans la solution ๐2 ?
On utilise la mรชme cellule conductimรฉtrie que prรฉcรฉdemment pour mesurer la conductance de la
solution ๐2.
2.3- Dรฉterminer la conductance de la solution ๐2.
2.4- La tension aux bornes de la cellule est รฉgale est ร 1V.
Calculer lโintensitรฉ I du courant qui traverse la cellule est la mรชme que prรฉcรฉdemment.
On donne les conductivitรฉs molaires ioniques :
๐๐๐+ = 5,75.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
๐๐ถ๐โ = 7,63.10โ3 ๐. ๐2.๐๐๐โ1
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
Correction
1.1- Equation de la rรฉaction
๐๐๐ถ๐ ๐ป2๐ โ ๐๐+(๐๐) +๐ถ๐
โ(๐๐)
1.2- Les concentrations des ions ๐๐+ et ๐ถ๐โ :
La dissociation รฉtant totale, une mole de ๐๐๐ถ๐ mise en solution apporte une mole dโion ๐๐+ et une
mole dโion ๐ถ๐โdans la solution et par consรฉquent :
[๐๐+] = ๐ถ = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 5.10โ3๐๐๐ 10โ3๐โ3โ = 5 ๐๐๐.๐โ3
[๐ถ๐โ] = ๐ถ = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 5.10โ3๐๐๐ 10โ3๐โ3โ = 5 ๐๐๐.๐โ3
1.3- la conductivitรฉ de la solution :
๐ = ๐๐๐+[๐๐+] + ๐๐ถ๐โ[๐ถ๐
โ] = ๐ถ(๐๐๐+ + ๐๐ถ๐โ)
๐ = 5 ร (5,75.10โ3 + 7,63.10โ3) = 5,75.10โ2 ๐.๐โ1
1.4- Dรฉtermination de K :
๐บ = ๐.๐
๐ฟ= ๐ ๐พโ
๐พ =๐
๐บ=5,75.10โ2
5,45.10โ3= 10,5 ๐โ1
2.1- Mode opรฉratoire qui permet dโobtenir 100mL de ๐2 :
Une dilution ne modifie pas le nombre de moles de solutรฉ introduit :
๐ = ๐ถ. ๐ = ๐ถโฒ. ๐โฒ
Pour prรฉparer ๐โฒ = 100๐๐ฟ de solution fille de concentration ๐ถโฒ =๐ถ
10 , il faut prรฉlever un volume
๐ =๐ถโฒ.๐โฒ
๐ถ=๐โฒ
10= 10 ๐๐ฟ de solution mรจre.
On prรฉlรจve 10mL avec une pipette jaugรฉe, quโon verse dans une fiole jaugรฉe de 100mL, on verse de
lโeau distillรฉe jusquโau trait de jauge. On agite pour obtenir une solution homogรจne.
2.2- les concentrations des espรจces ioniques :
Toutes les concentrations sont divisรฉes par 10 :
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
[๐๐+] = ๐ถ/10 = 5.10โ4 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 0,5 ๐๐๐.๐โ3
[๐ถ๐โ] = ๐ถ/10 = 5.10โ4 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 0,5 ๐๐๐. ๐โ3
2.3- La conductance de la solution ๐2 :
La conductance est aussi divisรฉe par 10 :
๐บโฒ = 5,45.10โ4 ๐
2.4- Lโintensitรฉ I du courant :
๐ผ = ๐บโฒ๐ โน ๐ผ = 5,45.10โ4 ร 1 = 5,45.10โ4
๐ผ = 545 ๐๐
Exercice 4 :
Aux bornes dโune cellule plongรฉe dans une solution de chlorure de potassium et branchรฉe sur un
gรฉnรฉrateur alternatif, on a mesurรฉ une tension efficace de 13,7 ๐ et une intensitรฉ efficace de 89,3๐๐ด.
1- Calculer la rรฉsistance ๐ de la portion dโรฉlectrolyte comprise entre les รฉlectrodes.
2- Calculer la conductance ๐บ en S.
3- La conductivitรฉ de cette solution est de 0,512 ๐๐. ๐๐โ1 ร 20ยฐ๐ถ . Calculer la valeur de la constance
k de cette cellule.
Correction
1- La rรฉsistance ๐ :
๐ = ๐ . ๐ผ โน ๐ =๐
๐ผ
๐ =13,7
89,3 ร 10โ3= 153 ฮฉ
2- La conductance ๐บ :
๐บ =1
๐
๐บ =1
153= 6,5.10โ3 ๐
3- La constance k de la cellule :
๐ =๐ฟ
๐
๐บ = ๐.๐
๐ฟ โน ๐ = ๐บ. ๐
๐ =๐
๐บ
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐ =0,152 ร 10โ3๐(10โ2๐)2
6,5.10โ3= 7,9 ๐โ1
Exercice 5 :
Lโhypokaliรฉmie dรฉsigne une carence de lโorganisme en รฉlรฉment potassium ; pour compenser
rapidement cette carence, on peut utiliser une solution de chlorure de potassium, qui se trouve dans
une ampoule de 20 ๐๐ฟ contenant ๐ ๐ de ๐พ๐ถ๐. Pour dรฉterminer cette masse ๐, on dispose dโune
solution รฉtalon de chlorure de potassium ๐๐ ร 10 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1 et dโun montage conductimรฉtrique.
1- Pour รฉtalonner la cellule conductimรฉtrique, on prรฉpare ร partir de la solution รฉtalon ๐๐, cinq
solutions filles ๐๐ de volume ๐ = 50,0 ๐๐ฟ et de concentrations respectives 8,0 ; 6,0 ; 4,0 ; 2,0
et 1,0 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1.
C(๐๐๐๐. ๐ฟโ1) 1,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0
G(mS) 0,28 0,56 1,16 1,70 2,28 2,78
Tracer la courbe ๐บ = ๐(๐ถ) ร lโaide des donnรฉes du tableau ci-dessus. Conclure.
2.1- On a mesurรฉ, avec ce montage et ร la mรชme tempรฉrature ; la conductance de la solution de
lโampoule. On obtient : ๐บ๐ = 293 ๐๐. Peut-on dรฉterminer directement la concentration en chlorure de
potassium de lโampoule grรขce ร cette courbe ? Justifier la rรฉponse.
2.2- Compte tenu des valeurs de ๐บ๐ = 2,78 ๐๐ et ๐บ๐ = 293 ๐๐, quel est le facteur minimal de dilution
ร utiliser ?
3- Le contenu dโune ampoule a รฉtรฉ diluรฉ 200 fois. La mesure de sa conductance donne :
๐บ๐ = 1,89 ๐๐. En dรฉduire la valeur de la concentration de la solution diluรฉe, puis celle de la solution
de lโampoule. Calculer la masse m.
Donnรฉe : ๐(๐พ) = 39 ๐.๐๐๐โ1 ; ๐(๐ถ๐) = 35,5 ๐.๐๐๐โ1
Correction
1- la courbe ๐บ = ๐(๐ถ) :
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
2.1- Peut-on dรฉterminer directement la concentration en chlorure de potassium de lโampoule grรขce ร
cette courbe ?
La mesure de la conductance est hors courbe dโรฉtalonnage. On pourrait prolonger la courbe
dโรฉtalonnage mais on ne sait pas comment se comporte cette courbe pour de fortes concentrations.
On ne pas donc sn dรฉduire directement la concentration de la solution.
On se propose de diluรฉe la solution de dรฉpart dโun facteur de dilution connu puis de faire la mesure
de la conductivitรฉ, dโen dรฉduire la concentration de la solution diluรฉe puis de remonter ร la
concentration de la solution de dรฉpart.
Remarque :
- La conductance est proportionnelle ร la conductivitรฉ elle-mรชme proportionnelle ร la
concentration.
- Le facteur de proportionnalitรฉ est dโenviron 3,6 : ๐บ = 0,28 ๐ถ
2.2- le facteur de dilution :
En divisant par 100 la conductance (cโest-ร -dire en diluant par 100) on pourra utiliser la courbe
dโรฉtalonnage.
3- La masse m :
Pour une mesure de ๐บ = 1,89 ๐๐ on obtient : ๐ถ =๐บ
0,28=1,89
0,28= 6,7 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1
La solution du dรฉpart est 200 fois plus concentrรฉe cโest-ร -dire
๐ถโฒ = 200 ร ๐ถ
๐ถโฒ200 ร 6,7 = 1340 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1 = 1,34 ๐๐๐. ๐ฟโ1
La concentration de ๐พ๐ถ๐ dans lโampoule est donc de 1,34 ๐๐๐. ๐ฟโ1
Le nombre de mole de ๐พ๐ถ๐ dans lโampoule de 20 ๐๐ฟ est de :
๐ = 1,34 ร 0,02 = 2,68.10โ2๐๐๐
La masse de ๐พ๐ถ๐ dans lโampoule est :
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐ =๐
๐=
๐
๐(๐พ) + ๐(๐ถ๐)
๐ = ๐. (๐(๐พ) +๐(๐ถ๐)) = 2,68.10โ2 ร (39 + 35,5) = 2 ๐
Exercice 6 :
On mรฉlange un volume ๐1 = 200 ๐๐ฟ de solution de chlorure de potassium (๐พ+ + ๐ถ๐โ) ร
concentration ๐ถ1 = 5,0.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 et un volume ๐2 = 800 ๐๐ฟ de solution de chlorure de sodium
(๐๐+ + ๐ถ๐โ) ร concentration ๐ถ2 = 1,25.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 .
1- Quelle est la conductivitรฉ de la solution obtenue ?
2- Dans le mรฉlange prรฉcรฉdent, on place la cellule dโun conductimรจtre. La surface des รฉlectrodes est
de 1,0๐๐2 et la distance qui les sรฉparent est de 1,1 ๐๐ . Quelle est la valeur de la conductance ?
On donne les conductivitรฉs molaires ioniques :
๐๐๐+ = 5,01.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
๐๐ถ๐โ = 7,63.10โ3 ๐. ๐2.๐๐๐โ1
๐๐พ+ = 7,35.10โ3 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
Correction
1- La conductivitรฉ du mรฉlange ๐ :
Il faut dรฉterminer dโabord les quantitรฉs de matiรจre dans la solution pour calculer ensuite la
concentration de chaque ion.
๐(๐ถ๐โ) = ๐ถ1. ๐1 + ๐ถ2. ๐2 = 0,2 ร 5,0.10โ3 + 0,8 ร 1,25. 10โ3 = 2.10โ3 ๐๐๐
[๐ถ๐โ] =๐(๐ถ๐โ)
๐=2. 10โ3
0,2 + 0,8= 2.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 2 ๐๐๐.๐โ3
๐(๐พ+) = ๐ถ1. ๐1 = 0,2 ร 5,0.10โ3 = 1.10โ3 ๐๐๐
[๐พ+] =๐(๐พ+)
๐=1. 10โ3
0,2 + 0,8= 1.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 1 ๐๐๐.๐โ3
๐(๐๐+) = ๐ถ2. ๐2 = 0,8 ร 1,25. 10โ3 = 1.10โ3 ๐๐๐
[๐ถ๐โ] =๐(๐ถ๐โ)
๐=1. 10โ3
0,2 + 0,8= 1.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 1 ๐๐๐.๐โ3
๐ = ๐๐ถ๐โ . [๐ถ๐โ] + ๐๐พ+ . [๐พ
+] + ๐๐๐+ . [๐๐+]
๐ = 7,63.10โ3 ร 2 + 7,35.10โ3 ร 1 + 50,1. 10โ3 ร 1 = 2,76.10โ2๐๐๐.๐โ1
2- La valeur de la conductance ๐บ :
๐บ = ๐.๐
๐ฟ
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐บ = 2,76.10โ2 ร10โ4
1,1.10โ2= 2,5.10โ4๐
Exercice 7 :
Une cellule conductimรฉtrique est constituรฉe de deux รฉlectrodes de surface ๐ = 1,5 ๐๐2 sรฉparรฉes dโune
distance ๐ = 2 ๐๐ et soumises ร une tension continue ๐ = 1,2 ๐. La cellule est plongรฉe dans une solution
ionique : lโintensitรฉ du courant traversant la cellule mesure ๐ผ = 7,0 ๐๐ด.
1- Exprimer et calculer la conductance ๐บ et la rรฉsistance ๐ de la cellule.
2- Exprimer et calculer k la constante de la cellule en ๐๐ et ๐.
3- Exprimer et calculer la conductivitรฉ ๐ en unitรฉ S.I.
4- La solution ionique a une concentration ๐ = 5,0 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1. Exprimรฉ la concentration en unitรฉ ๐. ๐ผ , et
calculer la conductivitรฉ molaire ๐ de la solution.
Correction
1- Exprimons et calculons la conductance ๐บ et la rรฉsistance ๐ de la cellule :
๐บ =๐ผ
๐=7,0.10โ3
1,2= 5,8. 10โ3๐ = 5,8 ๐๐
๐ =๐
๐ผ=
1,2
7,0.10โ3= 1,7. 102ฮฉ = 17 ๐ฮฉ
2- Exprimons et calculons k la constante de la cellule en ๐๐ et ๐ :
๐ =๐
๐=1,5
2= 0,75 ๐๐ = 7,5.10โ3 ๐
3- Exprimer et calculer la conductivitรฉ ๐ :
๐บ = ๐. ๐ โน ๐ =๐บ
๐=5,8.10โ3
7,5.10โ3= 0,77 ๐.๐โ1
4- Exprimons la concentration en unitรฉ ๐. ๐ผ :
๐ = 5,0 ๐๐๐๐. ๐ฟโ1 =5,0.10โ3 ๐๐๐
1.10โ3. ๐3= 5,0 ๐๐๐.๐โ3
Calculons la conductivitรฉ molaire ๐ de la solution :
๐ = ๐. ๐ โน ๐ =๐
๐=0,77 ๐. ๐โ1
5,0 ๐๐๐.๐โ3= 0,154 ๐.๐2. ๐๐๐โ1
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
Exercice 8 :
La solution de nitrate de calcium est formรฉe des ions de calcium ๐ถ๐2+ et des ions nitrates ๐๐3โ hydratรฉs.
1- Ecrire lโรฉquation de la rรฉaction de la dissolution de nitrate de calcium ๐ถ๐(๐๐3)2 (๐ ) dans lโeau.
2- On dispose dโune solution aqueuse de nitrate de calcium de concentration massique
๐ถ๐ = 1,5 ๐. ๐ฟโ1 . Dรฉterminer la concentration molaire apportรฉe et les concentrations molaires des ions dans
la solution.
3- Dรฉterminer la conductivitรฉ de la solution ร 25ยฐC.
4- Dรฉduire la conductivitรฉ ๐ de la solution.
Donnรฉes ร 25ยฐC : ๐๐ถ๐2+ = 11,90 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1 ; ๐๐๐3โ = 7,14 ๐๐.๐
2. ๐๐๐โ1
Correction
1- lโรฉquation de la rรฉaction de la dissolution :
๐ถ๐(๐๐3)2 (๐ ) ๐๐๐ข โ ๐ถ๐ (๐๐)
2+ + 2๐๐3 (๐๐)โ
2- La concentration molaire apportรฉe :
๐ถ =๐
๐=๐
๐.๐=๐ถ๐๐
Avec ๐ถ๐ =๐
๐
๐(๐ถ๐(๐๐3)2) = ๐(๐ถ๐) + 2๐(๐) + 6๐(๐) = 40,1 + 2 ร 14,0 + 6 ร 16,0
๐ = 164,1 ๐.๐๐๐โ1
๐ถ =๐ถ๐๐=
1,5
164,1= 9,1.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1
Les concentrations molaires des ions dans la solution :
[๐ถ๐2+] = ๐ถ = 9,1.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 9,1 ๐๐๐.๐โ3
[๐๐3โ] = 2๐ถ = 1,8.10โ2 ๐๐๐. ๐ฟโ1 = 18 ๐๐๐.๐โ3
3- la conductivitรฉ de la solution :
๐ = [๐ถ๐2+]. ๐๐ถ๐2+ + [๐๐3โ]. ๐๐๐3โ = 11,9 ร 10
โ3 ร 9,1 + 7,14 ร 10โ3 ร 18 = 0,237 ๐.๐โ1
4- La conductivitรฉ molaire de la solution ๐ :
๐ = [๐ถ๐2+]. ๐๐ถ๐2+ + [๐๐3โ]. ๐๐๐3โ = ๐ = ๐ถ. ๐๐ถ๐2+ + 2๐ถ. ๐๐๐3โ = ๐ถ(๐๐ถ๐2+ + 2๐๐๐3โ)
๐ = ๐. ๐ถ
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐ = ๐๐ถ๐2+ + 2๐๐๐3โ = 11,9 + 2 ร 7,14 = 26,18 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1
Exercice 9 :
La conductivitรฉ ร 18ยฐ๐ถ dโune solution saturรฉe de fluorure de calcium ๐ถ๐๐น2 est de 3,71 ๐๐.๐โ1 . Dรฉduire la
concentration molaire des ions dans la solution et la solubilitรฉ du fluorure de calcium ร 18ยฐ๐ถ.
Donnรฉes ร 18ยฐC : ๐๐ถ๐2+ = 10,50 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1 ; ๐๐นโ = 4,04 ๐๐.๐
2. ๐๐๐โ1
Correction
Equation de dissolution de ๐ถ๐๐น2 dans lโeau :
๐ถ๐๐น2 (๐ ) ๐๐๐ข โ ๐ถ๐ (๐๐)
2+ + 2๐น (๐๐)โ
[๐ถ๐2+] = ๐ถ
[๐นโ] = 2๐ถ
๐ถ: Concentration apportรฉe de ๐ถ๐๐น2
๐ = [๐ถ๐2+]. ๐๐ถ๐2+ + [๐นโ]. ๐๐นโ = ๐ = ๐ถ. ๐๐ถ๐2+ + 2๐ถ. ๐๐นโ = ๐ถ(๐๐ถ๐2+ + 2๐๐นโ)
๐ถ =๐
๐๐ถ๐2+ + 2๐๐นโ
๐ถ =3,71 ร 10โ3
10,50 ร 10โ3 + 2 ร 4,04 ร 10โ3= 0,200 ๐๐๐. ๐โ3
๐ถ = 2,0.10โ4 ๐๐๐. ๐ฟโ1
Exercice 10 :
On plonge les รฉlectrodes dโune cellule dโun conductimรจtre dans une solution aqueuse de chlorure de
potassium. On applique aux bornes des รฉlectrodes une tension alternative sinusoรฏdale.
Les valeurs efficaces de la tension est ๐ = 13,7 ๐ et de lโintensitรฉ du courant est ๐ผ = 89,3 ๐๐ด.
1- Reprรฉsenter le montage expรฉrimental utilisรฉ.
2- Calculer la conductance G de la portion dโรฉlectrolyte comprise entre les รฉlectrodes
3- La conductivitรฉ de cette solution est รฉgale ร ๐ = 0,5 ๐๐. ๐๐โ1 calculer la constante ๐ de la cellule.
4- Si les รฉlectrodes, planes et parallรจles, sont sรฉparรฉes de 1cm, quelle est leur surface.
Correction
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
1- Le montage expรฉrimental utilisรฉ : (voir figure ci-contre)
2- La conductance G de la portion dโรฉlectrolyte comprise entre les
รฉlectrodes :
๐บ =๐ผ
๐
๐บ =89,1 ร 10โ3
13,7= 6,52. 10โ3 ๐ โน ๐บ = 6,52 ๐๐
3- La constante ๐ de la cellule :
๐บ = ๐.๐
๐ฟโน ๐บ = ๐๐ โน ๐ =
๐บ
๐
๐ =6,52.10โ3
0,5.10โ3 ๐ 10โ2๐โ= 0,13 ๐
4- La surface S de lโรฉlectrode :
๐ =๐
๐ฟ โน ๐ = ๐. ๐ฟ
๐ = 0,13 ร 1๐๐ = 0,13 ๐๐
Exercice 10 :
1- On prรฉpare deux solutions aqueuses diluรฉes : la premiรจre solution en dissolvant le chlorure de sodium
๐๐๐ถ๐(๐ ) et le deuxiรจme en dissolvant le chlorure de baryum ๐ต๐๐ถ๐2 (๐ ).
1-1- Ecrire la formule de chaque solution.
1-2- Exprimer la conductivitรฉ de chaque solution en fonction de la concentration molaire.
2- On dispose dโune solution dโacide nitrique (๐ป(๐๐)+ + ๐๐3 (๐๐)
โ ) de conductivitรฉ ๐ = 0,211 ๐.๐โ1.
Calculer la concentration molaire de cette solution.
On donne les conductivitรฉs molaires ioniques :
๐๐ป+ = 35,0 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1 ; ๐๐๐3โ = 7,14 ๐๐.๐
2.๐๐๐โ1
Correction
1- On prรฉpare deux solutions aqueuses diluรฉes :
1-1- La formule de chaque solution :
Lโรฉquation de la rรฉaction de dissolution de chlorure de sodium :
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐ต๐๐ช๐(๐) ๐๐๐ โ ๐ต๐ (๐๐)
+ + ๐ช๐ (๐๐)โ
Formule de la premiรจre solution : (๐ต๐ (๐๐)+ + ๐ช๐ (๐๐)
โ )
Lโรฉquation de la rรฉaction de dissolution de chlorure de baryum :
๐ฉ๐๐ช๐๐ (๐) ๐๐๐ โ ๐ฉ๐ (๐๐)
๐+ + ๐๐ช๐ (๐๐)โ
Formule de la deuxiรจme solution : (๐ฉ๐ (๐๐)๐+ + ๐๐ช๐ (๐๐)
โ )
1-2- La conductivitรฉ de chaque solution en fonction de la concentration molaire :
Solution de chlorure de sodium :
[๐๐+] = ๐ถ
[๐ถ๐โ] = ๐ถ
๐ถ: Concentration apportรฉe de ๐ถ๐๐น2
๐ = [๐๐+]. ๐๐๐+ + [๐ถ๐โ]. ๐๐ถ๐โ
๐ = ๐ถ. ๐๐๐+ + ๐ถ. ๐๐ถ๐โ = ๐ถ(๐๐๐+ + ๐๐ถ๐โ)
Solution de de chlorure de baryum :
[๐ต๐2+] = ๐ถโฒ
[๐ถ๐โ] = 2๐ถโฒ
๐ถโฒ: Concentration apportรฉe de ๐ต๐๐ถ๐2
๐โฒ = [๐ต๐2+]. ๐๐ต๐2+ + [๐ถ๐โ]. ๐๐ถ๐โ
๐โฒ = ๐ถ. ๐๐ต๐2+ + 2๐ถ. ๐๐ถ๐โ = ๐ถ(๐๐ต๐2+ + 2๐๐ถ๐โ)
2- La concentration molaire de cette solution
La conductivitรฉ de la solution :
๐ = [๐ป+]. ๐๐ป+ + [๐๐3โ]. ๐๐๐3โ
[๐ป+] = [๐๐3โ] = ๐ถ
๐ = ๐ถ. ๐๐ป+ + ๐ถ. ๐๐๐3โ = ๐ถ(๐๐ป+ + ๐๐๐3โ)
๐ถ =๐
๐๐ป+ + ๐๐๐3โ
๐ถ =0,211
(35,0 + 7,14). 10โ3= 5 ๐๐๐.๐โ3 = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1
Exercice 11 :
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
A lโaide dโune cellule, on dรฉtermine la conductance dโune portion de solution de chlorure de
sodium (๐๐ (๐๐)+ + ๐ถ๐ (๐๐)
โ ) de concentration ๐ถ = 5.10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 ; on trouve ๐บ = 5,45.10โ3 ๐.
1- Calculer la conductivitรฉ de la solution de chlorure de sodium.
2- Calculer la constante de la cellule utilisรฉe.
On donne les conductivitรฉs molaires ioniques :
๐๐๐+ = 5,00 ๐๐.๐2. ๐๐๐โ1 ; ๐๐ถ๐โ = 7,63 ๐๐.๐
2. ๐๐๐โ1
Correction
1- Calcul de la conductivitรฉ :
๐ = [๐๐+]. ๐๐๐+ + [๐ถ๐โ]. ๐๐ถ๐โ
[๐๐+] = [๐ถ๐โ] = ๐ถ
๐ = ๐ถ. ๐๐๐+ + ๐ถ. ๐๐ถ๐โ = ๐ถ(๐๐๐+ + ๐๐ถ๐โ)
A.N : ๐ = 5 ร (5,00 ร 10โ3 + 7,63 ร 10โ3) soit : ๐ = 6,32.10โ2 ๐.๐โ1
2- Calcul de la constante de cellule :
๐ =๐ฟ
๐. ๐บ = ๐พ. ๐ โน ๐พ =
๐
๐บ โน ๐พ =
6,32.10โ2
5,45.10โ3= 11,2 ๐โ1
Exercice 12 :
Dans les mรชmes conditions expรฉrimentales, on a mesurรฉ les conductances de trois solutions aqueuses de
mรฉmรฉ concentration ๐ถ = 10โ3 ๐๐๐. ๐ฟโ1 ; et on a trouvรฉ :
*๐บ1 = 2,10.10โ3 ๐ pour la solution ๐1 dโacide chlorhydrique (๐ป (๐๐)
+ + ๐ถ๐ (๐๐)โ ) ;
*๐บ2 = 3,91.10โ3 ๐ pour la solution ๐2 dโacide sulfurique (2๐ป (๐๐)
+ + ๐๐4 (๐๐)2โ ) ;
*๐บ3 = 1,15.10โ3 ๐ pour la solution ๐3 de sulfate de cuivre ๐ผ๐ผ (๐ถ๐ข (๐๐)
2+ + ๐๐4 (๐๐)2โ ).
Trouver la conductance dโune portion de la solution (๐4) de chlorure de cuivre (๐ถ๐ข (๐๐)2+ + 2๐ถ๐ (๐๐)
โ ) de mรชme
concentration et de mรชmes conditions expรฉrimentales identiques.
Correction
La conductivitรฉ de la solution ๐1 dโacide chlorhydrique (๐ป (๐๐)+ + ๐ถ๐ (๐๐)
โ )
๐1 = [๐ป+]. ๐๐ป+ + [๐ถ๐
โ]. ๐๐ถ๐โ
[๐ป+] = [๐ถ๐โ] = ๐ถ
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
-
๐1 = ๐ถ. ๐๐ป+ + ๐ถ. ๐๐ถ๐โ = ๐ถ(๐๐ป+ + ๐๐ถ๐โ)
La conductance de la solution ๐1
๐บ1 = ๐1.๐
๐ฟ โน ๐บ1 = ๐ถ(๐๐ป+ + ๐๐ถ๐โ)๐ โน ๐๐ป+ + ๐๐ถ๐โ =
๐บ1๐ถ. ๐
(1)
La conductivitรฉ de la solution ๐2 dโacide sulfurique (2๐ป (๐๐)+ + ๐๐4 (๐๐)
2โ )
๐2 = [๐ป+]. ๐๐ป+ + [๐๐4
2โ]. ๐๐๐4 2โ
[๐ป+] = 2๐ถ ๐๐ก [๐๐4 2โ] = ๐ถ
๐2 = 2๐ถ. ๐๐ป+ + ๐ถ. ๐๐๐4 2โ = ๐ถ(2๐๐ป+ + ๐๐๐4 2โ)
La conductance de la solution ๐2
๐บ2 = ๐2.๐
๐ฟ โน ๐บ2 = ๐ถ(2๐๐ป+ + ๐๐๐4 2โ)๐ โน 2๐๐ป+ + ๐๐๐4 2โ =
๐บ2๐ถ. ๐
(2)
La conductivitรฉ de la solution ๐3 de sulfate de cuivre ๐ผ๐ผ (๐ถ๐ข (๐๐)2+ + ๐๐4 (๐๐)
2โ )
๐3 = [๐ถ๐ข2+]. ๐๐ป+ + [๐๐4
2โ]. ๐๐๐4 2โ
[๐ถ๐ข2+] = ๐ถ ๐๐ก [๐๐4 2โ] = ๐ถ
๐3 = ๐ถ. ๐๐ถ๐ข2+ + ๐ถ. ๐๐๐4 2โ = ๐ถ(๐๐ถ๐ข2+ + ๐๐๐4 2โ)
La conductance de la solution ๐3
๐บ3 = ๐3.๐
๐ฟ โน ๐บ3 = ๐ถ(๐๐ถ๐ข2+ + ๐๐๐4 2โ)๐ โน ๐๐ถ๐ข2+ + ๐๐๐4 2โ =
๐บ3๐ถ. ๐
(3)
Pour obtenir la solution (๐4) de chlorure de cuivre (๐ถ๐ข (๐๐)2+ + 2๐ถ๐ (๐๐)
โ ) cโest-ร -dire
๐๐ถ๐ข2+ + 2๐๐ถ๐โ
(3) โ (2) + 2 ร (1) = (4)
๐๐ถ๐ข2+ + 2๐๐ถ๐โ =๐บ3 โ ๐บ2 + 2๐บ1
๐ถ. ๐
๐บ4 = ๐ถ(๐๐ถ๐ข2+ + 2๐๐ถ๐โ). ๐
๐บ4 = ๐บ3 โ ๐บ2 + 2๐บ1
๐บ4 = 1,15.10โ3 โ 3,91.10โ3 + 2 ร 2,10.10โ3 = 1,44.10โ3 ๐
๐บ4 = 1,44 ๐๐
www.Achamel.info cours pratiques en ligne
www.Achamel.info cours pratiques en ligne