Physique-Chimie Terminale Spécialité

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Préparation aux épreuves du Bac

1. Constitution et transformations de la matière

Composition et évolution d'un système

Ouverture de thème p. 16-17

Ch. 1

Modélisation des transformations acide-base

Ch. 2

Analyse physique d'un système chimique

Ch. 3

Méthode de suivi d'un titrage

Ch. 4

Évolution temporelle d'une transformation chimique

Ch. 5

Évolution temporelle d'une transformation nucléaire

BAC

Thème 1

Prévision et stratégie en chimie

Ouverture de thème p. 146-147

Ch. 6

Évolution spontanée d'un système chimique

Ch. 7

Équilibres acide-base

Ch. 8

Transformations chimiques forcées

Ch. 9

Structure et optimisation en chimie organique

Ch. 10

Stratégies de synthèse

BAC

Thème 1 bis

2. Mouvement et interactions

Ouverture de thème

p. 290-291

Ch. 11

Description d'un mouvement

Ch. 12

Mouvement dans un champ uniforme

Ch. 13

Mouvement dans un champ de gravitation

Ch. 14

Modélisation de l'écoulement d'un fluide

BAC

Thème 2

3. Conversions et transferts d'énergie

Ouverture de thème

p. 402-403

Ch. 15

Étude d’un système thermodynamique

Ch. 16

Bilans d'énergie thermique

BAC

Thème 3

4. Ondes et signaux

Ouverture de thème

p. 462-463

Ch. 17

Propagation des ondes

Ch. 18

Interférences et diffraction

Ch. 19

Lunette astronomique

Ch. 20

Effet photoélectrique et enjeux énergétiques

Ch. 21

Évolutions temporelles dans un circuit capacitif

BAC

Thème 4

Annexes

Ch. 22

Méthode

Chapitre 2

Activité 2 - Activité expérimentale

90 min

Sérum physiologique

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Objectif : Exploiter la loi de Kohlrausch et citer son domaine de validité.

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Problématique de l'activité

Le sérum physiologique est une solution de chlorure de sodium couramment utilisé dans les pharmacies familiales. Peu coûteux, il sert à nettoyer les yeux, le nez ou à laver les plaies.

Comment peut-on vérifier la concentration d'un sérum physiologique ?

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Doc. 1
Loi de Kohlrausch

Pour des solutions suffisamment diluées, la conductivité

σ

de la solution s'exprime en fonction des concentrations des ions qu'elle contient. Pour une solution contenant deux types d'ions

X_{1} (aq)

X_{2} (aq)

σ = λ_{1} \cdot [X_{1}] + λ_{2} \cdot [X_{2}]

σ

: conductivité de la solution (S·m^-1)

λ_{1}

λ_{2}

: conductivités molaires ioniques de

X_{1} (aq)

X_{2} (aq)

(S·m²·mol^-1)

[X_{1}]

[X_{2}]

: concentrations de

X_{1} (aq)

et de

X_{2} (aq)

(mol·m^-3)

La conductivité molaire ionique

λ

est une caractéristique propre à l'ion considéré. Elle est constante à température donnée et traduit la contribution apportée par cet ion à la conductivité globale de la solution.

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Doc. 2
Caractéristiques du conductimètre

Doc.2 - Caractéristique du conductimètre

Le zoom est accessible dans la version Premium.

Crédits : lelivrescolaire.fr

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Doc. 3
Matériel nécessaire

Cinq fioles jaugées de $10, 0$ mL
Solution de chlorure de sodium $S_{0}$ $(Na^{+} (aq)$ ; $Cl^{-} (aq))$ de concentration en soluté apporté $c_{0}$ $= 1, 0 \times 1 0^{- 2}$ mol·L^-1
Sérum physiologique commercial à $0, 9$ %, dilué 20 fois
Pipette graduée 10,0 mL
Deux béchers
Eau distillée
Conductimètre

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Données

Conductivités molaires ioniques à 25 °C :
$λ (N a^{+}) = 5, 01 \times 1 0^{- 3}$ S·m²·mol^-1 et $λ (C l^{-}) = 7, 63 \times 1 0^{- 3}$ S·m²·mol^-1
Masse molaire du chlorure de sodium : $M (N a C l) = 58, 4$ g·mol^-1
Masse volumique du sérum physiologique : $ρ_{s \overset{e}{ˊ} rum} = 1, 00$ g·mL^-1
Expression du titre massique : $t = \frac{m _{solut \overset{e}{ˊ}}}{m _{solution}}$

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Supplément numérique

Consultez

la fiche méthode tableur.

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Questions

VAL : Exploiter un ensemble de mesures
REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

Compétence(s)

1. D'après le doc. 1, exprimer

σ

en fonction de

c_{0}

2. Réaliser quatre solutions étalons de concentration comprise entre

1, 0 \times 10^{-} 3

mol·L^-1et

c_{0}

à partir de la solution

S_{0}

. Mesurer les conductivités

σ

de ces solutions.

3. Tracer la courbe d'étalonnage

σ = f (c)

. Vérifier la proportionnalité entre ces grandeurs.

GeoGebra

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4. Mesurer la conductivité

σ

des cinq solutions. Proposer une relation simple entre la conductivité

σ

et la concentration

c

en chlorure de sodium apporté.

5. Comparer les résultats avec l'indication précisée dans le doc. 3.

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Synthèse de l'activité

Rédiger un protocole permettant de retrouver la concentration d'une solution commerciale à l'aide de mesures de la conductivité de plusieurs solutions étalons.

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