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Sérum physiologique

Objectifs

• Exploiter la loi de Kohlrausch et citer son domaine de validité.

Doc. 1

Loi de Kohlrausch

Pour des solutions suffisamment diluées, la conductivité $\sigma$ de la solution s’exprime en fonction des concentrations des ions qu’elle contient. Pour une solution contenant deux types d’ions $\text{X}_1\text{(aq)}$ et $\text{X}_2\text{(aq)}$
$\sigma=\lambda_{1} \cdot\left[\mathrm{X}_{1}\right]+\lambda_{2} \cdot\left[\mathrm{X}_{2}\right]$
La conductivité molaire ionique $\lambda$ 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.

Doc. 2

Caractéristiques du conductimètre

• Conductivités molaires ioniques à 25 °C :
  $\lambda\left(\mathrm{Na}^{+}\right)=5{,}01 \times 10^{-3}$ S·m²·mol^-1 et $\lambda\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)=7{,}63 \times 10^{-3}$ S·m²·mol^-1
• Masse molaire du chlorure de sodium : $M(\mathrm{NaCl})=58{,}4$ g·mol^-1
• Masse volumique du sérum physiologique : $\rho_{\text {sérum }}=1,00$ g·mL^-1
• Expression du titre massique : $t=\dfrac{m_{\text {soluté }}}{m_{\text {solution }}}$

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✔ VAL : Exploiter un ensemble de mesures

✔ REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

1. D’après le doc. 1, exprimer $\sigma$ 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 $\text{S}_0$. Mesurer les conductivités $\sigma$ de ces solutions.


3. Tracer la courbe d’étalonnage $\sigma = f(c)$. Vérifier la proportionnalité entre ces grandeurs.

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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.


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

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