Mesure des quantités de matière en solution par conductimétrie – Cours
Résumé et Points Clés
Titre : Mesure des quantités de matière en solution par conductimétrie
Ce cours traite de la conductimétrie, une méthode pour mesurer la concentration d’une solution ionique en étudiant sa capacité à conduire le courant électrique.
Concepts clés et définitions :
- Solution électrolytique : Solution contenant des ions mobiles, permettant le passage du courant par une double migration des anions (vers l’anode) et des cations (vers la cathode).
- Conductance (G) : Inverse de la résistance électrique (G = I/U). Elle se mesure en Siemens (S) et dépend des caractéristiques de la cellule de mesure (surface S des électrodes et distance L entre elles).
- Conductivité (σ) : Grandeur intrinsèque à la solution, liée à la conductance par la relation G = σ . (S/L). Elle dépend de la nature et de la concentration des ions.
- Conductivité molaire ionique (λ) : Contribution d’un type d’ion à la conductivité totale. Pour une solution, σ = Σ (λi . [Xi]).
Facteurs influençant la conductance :
- Caractéristiques de la cellule (S et L).
- Concentration de la solution (G augmente avec C).
- Nature des ions présents (ex : H3O+ et HO– ont une λ très élevée).
- Température.
Méthode de dosage (étalonnage) :
- Pour des solutions diluées (C < 10-2 mol/L), la conductance est proportionnelle à la concentration : G = k . C.
- On trace une courbe d’étalonnage G = f(C) avec des solutions de concentrations connues. La mesure de G d’une solution inconnue permet ensuite d’en déduire sa concentration grâce à cette courbe.
Conseils pour les examens :
- Maîtriser les définitions et les unités (S, S.m-1, S.m².mol-1).
- Savoir distinguer conductance (propre à la cellule) et conductivité (propre à la solution).
- Connaître la relation fondamentale σ = Σ (λi . [Xi]) pour les calculs.
- Comprendre le principe et l’utilité de la courbe d’étalonnage pour les dosages.