Exercice n°1 : Conductivité molaire ionique

1. Calculer la conductivité σ d’une solution de chlorure d’aluminium Al 3+

(aq) + 3Cl-(aq) de concentration en soluté apporté c = 1,0 x 10-2 mol.L-1.

2. La conductivité d’une solution d’acide nitrique H+(aq) + NO3

-(aq) vaut

σ = 0,210 S.m-1. Calculer sa concentration en soluté apporté.

Exercice n°2 : Etude d’une cellule conductimétrique

La fiche technique d’une cellule conductimétrique commerciale indique que sa constante de cellule a pour valeur k = 90 m-1. Pour vérifier cette information, on plonge la cellule dans une solution étalon de chlorure de potassium de concentration c = 1,00x10-2 mol.L-1 en soluté apporté à la température θ=25°C.

La cellule est reliée à un ampèremètre et à un voltmètre sur lesquels on lit : I = 0,80 mA et U = 0,50 V.

3. Exprimer puis calculer la conductance G en mS de la portion de la solution comprise entre les électrodes.

4. Exprimer la conductivité σ de cette solution en fonction des conductivités molaires ioniques λi des ions présents dissous et de leur concentration.

5. Calculer la valeur de cette conductivité.

6. En déduire la valeur de la constante de cellule k’. La comparer à la valeur k fournie par le constructeur en donnant l’écart relatif entre les deux valeurs.

Exercice n°3 : Utilisation d’une courbe d’étalonnage

On prépare V0 = 1,000 L d’une solution S0 par dissolution, dans l’eau, de m = 1,195 g de nitrate de potassium KNO3(s) . On prélève 20,0 mL de S0 que l’on verse dans une fiole jaugée de 250,0 mL. On complète au trait de jauge avec de l’eau distillée, puis on homogénéise. On obtient la solution S1.

De la même façon : - on prélève 10,0 mL de S0 que l’on complète à 200,0 mL dans une

fiole jaugée : on obtient S2 ; - on prélève 10,0 mL de S0 que l’on complète à 1,00 L dans une fiole

jaugée : on obtient S3 ; - on prélève 5,0 mL de S0 que l’on complète à 1,00 L dans une fiole

jaugée : on obtient S4 ;

Le tableau suivant donne les conductances relatives à ces solutions :

Solution

S1 S2 S3 S4

G (S)

1,12x10-4 7,06x10-5 1,40x10-5 7,12x10-6

1. Calculer les concentrations de chacune des solutions de S1 à S4.

2. Tracer la courbe d’étalonnage G = f(c). Conclure.

3. Déterminez l’équation de la courbe d’étalonnage.

4. La conductance relative à une solution de nitrate de potassium de concentration inconnue cx vaut 5,42x10-5 S. Déterminez la concentration cx graphiquement et analytiquement (à partir de la courbe d’étalonnage).

Lycée Albert Camus Mourenx

1ère

S2 Chimie Exercices

Conductance et conductivité