Mesure en chimie/Conductimétrie

Conduction des solutions aqueuses

Déplacement des ions dans une solution

Les cations (ions positifs) de la solution se dirigent vers l'électrode négative (anode) tandis que les anions (ions négatifs) se dirigent vers l'électrode positive (cathode).

Donc, dans une solution aqueuse, le transport du courant électrique est assuré par un double déplacement d'ions, les anions en direction de la cathode et les cations en direction de l'anode .

Conductivité d'une solution aqueuse

Définition

Un conductimètre est constitué par deux électrodes en cuivre rectangulaire plongeant dans la solution à étudier. L'ensemble est soumis à une tension alternative sinusoïdale de valeur efficace U_AB mesurée par un voltmètre. L'intensité efficace I est mesurée par un ampèremètre.

On définit donc la résistance de la portion d'électrolyte placée entre les deux électrodes :

et la conductance G est :

Facteur dont dépend la conductance de l'électrolyte

Ces facteurs peuvent être classés en deux catégories, ceux qui caractérisent la cellule de mesure et ceux qui caractérisent la solution étudiée.

Facteurs caractérisant la cellule de mesure

• La conductance est inversement proportionnelle à la distance entre les plaques.
• La conductance est proportionnelle à la surface immergée des électrodes.

Facteurs caractérisant la solution étudiée

• La conductance dépend des espèces chimiques présentes dans la solution.
• La conductance est proportionnelle à la concentration de la solution.
• La conductance dépend de la température de la solution.

Interprétation

À partir de ces facteurs on peut trouver une formule pour la conductance G :

Conductivité des solutions ioniques

Pour une solution diluée, pour S (surface des électrodes) et L (distance entre les électrodes) fixés, la conductance est proportionnelle à la concentration c de la solution.

Conductivité molaire ionique

Relation pour une solution quelconque

Soit une solution contenant un cation M⁺ de concentration [M] et un anion A⁻ de concentration [A]. Modèle:Encadre

Exemples de valeurs

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