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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 $R$, en ohm ($Ω$), de cette portion de solution, ou sa conductance $G$, en siemens ($\text{S}$ ), qui est l’inverse de la résistance :
$G=\dfrac{1}{R}$
La conductance $G$ est également liée à la conductivité $σ$ propre à la solution et indépendante des caractéristiques des plaques utilisées pour la mesure. On mesure $\sigma$ à l’aide d’un conductimètre. Celle-ci s’exprime en (S⋅m^-1).

Doc. 3

Utilisation du conductimètre

Doc. 4

Montage expérimental

✔ REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

✔ REA : Mettre en œuvre un protocole

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


2. Proposer puis réaliser plusieurs expériences permettant de vérifier l’influence de la distance $l$ et de la surface $S$ sur la conductance $G$.


3. Identifier la bonne relation entre la conductance $G$ et la conductivité $\sigma$ :

$G=\dfrac{S}{l} \cdot \sigma$

$G=\dfrac{l}{S} \cdot \sigma$

$G=l \cdot S \cdot \sigma$

$G=\dfrac{\sigma}{l \cdot S}$

4. Mesurer la conductivité $\sigma$ des cinq solutions. Proposer une relation simple entre la conductivité $\sigma$ et la concentration $c$ en chlorure de sodium apporté.

Lister les paramètres influençant la mesure de la conductance.