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Sérum physiologique
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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
90 minutes

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Sérum physiologique





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 ?


Objectifs

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


Doc. 1
Loi de Kohlrausch

Pour des solutions suffisamment diluées, la conductivité σ\sigma de la solution s’exprime en fonction des concentrations des ions qu’elle contient. Pour une solution contenant deux types d’ions X1(aq)\text{X}_1\text{(aq)} et X2(aq)\text{X}_2\text{(aq)}
σ=λ1[X1]+λ2[X2]\sigma=\lambda_{1} \cdot\left[\mathrm{X}_{1}\right]+\lambda_{2} \cdot\left[\mathrm{X}_{2}\right]
σ\sigma : conductivité de la solution (S·m-1)
λ1\lambda_1 et λ2\lambda_2 : conductivités molaires ioniques de X1(aq)\text{X}_1\text{(aq)} et X2(aq)\text{X}_2\text{(aq)} (S·m2·mol-1)
[X1][\text{X}_1] et [X2][\text{X}_2] : concentrations de X1(aq)\text{X}_1\text{(aq)} et de X2(aq)\text{X}_2\text{(aq)} (mol·m-3)
La conductivité molaire ionique λ\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

Doc.2 - Caractéristique du conductimètre

Doc. 3
Matériel nécessaire

  • Cinq fioles jaugées de 10,010{,}0 mL
  • Solution de chlorure de sodium S0\text{S}_0 (Na+(aq)(\text{Na}^+\text{(aq)} ; Cl(aq))\text{Cl}^-\text{(aq)}) de concentration en soluté apporté c0c_0 =1,0×102= 1{,}0 × 10^{-2} mol·L-1
  • Sérum physiologique commercial à 0,90{,}9 %, dilué 20 fois
  • Pipette graduée 10,0 mL
  • Deux béchers
  • Eau distillée
  • Conductimètre

Données

  • Conductivités molaires ioniques à 25 °C :
    λ(Na+)=5,01×103\lambda\left(\mathrm{Na}^{+}\right)=5{,}01 \times 10^{-3} S·m2·mol-1 et λ(Cl)=7,63×103\lambda\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)=7{,}63 \times 10^{-3} S·m2·mol-1
  • Masse molaire du chlorure de sodium : M(NaCl)=58,4M(\mathrm{NaCl})=58{,}4 g·mol-1
  • Masse volumique du sérum physiologique : ρseˊrum =1,00\rho_{\text {sérum }}=1,00 g·mL-1
  • Expression du titre massique : t=msoluteˊ msolution t=\dfrac{m_{\text {soluté }}}{m_{\text {solution }}}

Supplément numérique

Rendez-vous sur pour consulter la fiche méthode tableur.

Compétences

VAL : Exploiter un ensemble de mesures

REA : Effectuer des mesures avec des capteurs

Questions

1. D’après le doc. 1, exprimer σ\sigma en fonction de c0c_0.


2. Réaliser quatre solutions étalons de concentration comprise entre 1,0×1031{,}0 \times 10{^-3} mol·L-1et c0c_0 à partir de la solution S0\text{S}_0. Mesurer les conductivités σ\sigma de ces solutions.


3. Tracer la courbe d’étalonnage σ=f(c)\sigma = f(c). Vérifier la proportionnalité entre ces grandeurs.
Lancer le module Geogebra
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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.


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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