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Conductance d’une solution
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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
45 minutes

1
Conductance d’une solution





En raison de leur constitution, les solutions ioniques sont susceptibles de conduire le courant. Cette capacité peut être quantifiée à l’aide d’une grandeur, la conductance, qui dépend de la concentration des espèces ioniques.

➜ Comment déterminer la conductance d’une solution ?


Objectifs

  • Mesurer une conductance et tracer une courbe d’étalonnage pour déterminer une concentration.


Doc. 1
Conductance et conductivité

Une portion de solution ionique comprise entre deux plaques métalliques peut conduire le courant. On peut alors mesurer la résistance RR, en ohm (ΩΩ), de cette portion de solution, ou sa conductance GG, en siemens (S\text{S} ), qui est l’inverse de la résistance :
G=1RG=\dfrac{1}{R}
GG : conductance (S\text{S})
RR : résistance (ΩΩ)
La conductance GG est également liée à la conductivité σσ propre à la solution et indépendante des caractéristiques des plaques utilisées pour la mesure. On mesure σ\sigma à l’aide d’un conductimètre. Celle-ci s’exprime en (S⋅m-1).

Doc. 2
Matériel nécessaire

  • Plusieurs béchers
  • Deux plaques métalliques
  • Pinces crocodiles
  • Fils électriques
  • Voltmètre
  • Ampèremètre
  • Générateur de tension alternative
  • Conductimètre
  • Cinq solutions de chlorure de sodium (Na(\text{Na}+(aq) ; Cl(aq))\text{(aq)} ; \text{Cl}^{-}\text{(aq))} de concentration c1=0,10c_1 = 0{,}10 mol⋅L-1, c2=0,20c_2 = 0{,}20 mol⋅L-1, c3=0,30c_3 = 0{,}30 mol⋅L-1, c4=0,40c_4 = 0{,}40 mol⋅L-1 et c5=0,50c_5 = 0{,}50 mol⋅L-1

Doc. 3
Utilisation du conductimètre

Utilisation du condictimètre

Doc. 4
Montage expérimental

Montage expérimental

Compétences

REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

REA : Mettre en œuvre un protocole

Questions

1. À partir du montage expérimental du doc. 4, proposer un protocole permettant de déterminer la conductance GG en utilisant la loi d’Ohm.


2. Proposer puis réaliser plusieurs expériences permettant de vérifier l’influence de la distance l l et de la surface SS sur la conductance GG.


3. Identifier la bonne relation entre la conductance GG et la conductivité σ\sigma :








4. Mesurer la conductivité σ\sigma des cinq solutions. Proposer une relation simple entre la conductivité σ\sigma et la concentration cc en chlorure de sodium apporté.
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Synthèse de l'activité

Lister les paramètres influençant la mesure de la conductance.
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