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1. Constitution et transformations de la matière
2. Mouvement et interactions
3. Conversions et transferts d'énergie
4. Ondes et signaux
Annexes
/ 638

Chapitre 2
Activité 1 - Activité expérimentale
45 min

Conductance d'une solution

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Objectif : Mesurer une conductance et tracer une courbe d'étalonnage pour déterminer une concentration.
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Problématique de l'activité
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 ?
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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=\frac{1}{R}

G : conductance (\text{S})
R : résistance (Ω)

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).
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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 (\text{Na}+\text{(aq)} ; \text{Cl}^{-}\text{(aq))} de concentration c_1 = 0{,}10 mol⋅L-1, c_2 = 0{,}20 mol⋅L-1, c_3 = 0{,}30 mol⋅L-1, c_4 = 0{,}40 mol⋅L-1 et c_5 = 0{,}50 mol⋅L-1
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Doc. 3
Utilisation du conductimètre

Placeholder pour Schéma : mesure conductivité solution avec conductimètre. Sonde immergée dans bécher.Schéma : mesure conductivité solution avec conductimètre. Sonde immergée dans bécher.
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Doc. 4
Montage expérimental

Montage expérimental
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Questions
Compétence(s)
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 :








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.
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Synthèse de l'activité
Lister les paramètres influençant la mesure de la conductance.
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