1. caractère conducteur d’une solution ionique

Contrairement à une solution moléculaire, une solution ionique (ou électrolytique) est un conducteur électrique.

Le courant est le résultat de la migration des porteurs de charges que sont les ions hydratés.

L’aptitude d’une solution à conduire le courant est traduite par une grandeur appelée conductance G.

Comment est-elle définie ? Comment se mesure-t-elle ?

Ces deux questions sont indissociables.

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              2. Mesure d’une conductance

La conductance G d’une portion de solution peut être mesurée grâce à une cellule de conductimétrie, constituée généralement de deux électrodes planes et parallèles, reliée à une source de tension et à un système de mesure.

L’ensemble du dispositif est appelé conductimètre.

/!

  • La tension appliquée est alternative pour empêcher la polarisation des électrodes et les phénomènes d’électolyse.
  • U et I sont des grandeurs efficaces.

                   3. Définition de la conductance

La conductance G de la portion de solution comprise entre les deux électrodes est l’inverse de la résistance R :

G=1/R=I/U      ó   R=1/G=U/I

G en siemens (S) ; R en ohm () ; I en ampère (A) ; U en volt (V)

/!    Pour une tension U fixée, plus la solution est conductrice et plus l’intensité I est grande, la conductance G est alors d’autant plus forte (et la résistance R d’autant plus faible).

4. Facteur influençant la conductance

  • Géométrie de la cellule

La conductance G de la portion de solution comprise entre les deux électrodes est :

  • proportionnelle à la surface immergée S des électrodes ;
  • inversement proportionnelle à la distance L séparant les deux plaques.

L’état de surface des électrodes (rugosité, présence d’impuretés … )est également un facteur important.

  • Nature et concentration de la solution

LA conductance G de la portion de solution comprise entre les deux électrodes est :

  • fonction de la nature des ions présents en solution ;
  • fonction croissante de la concentration de la solution.

G est proportionnele à la concentration c pour une solution suffisament diluée (c< ou = 10-2mol.L-1).

  • Température

La conductance G est fonction croissante de la température de la solution.

                         5. Courbe d’étalonnage

  • En mesurant, avec la même cellule, la conductance de solutions (d’un même soluté à la même température) de diverse concentration c, on peut tracer la courbe d’étalonnage G=f°.Lorsque c< ou = 10-2mol.L-1, la courbe d’étalonnage est une droite croissante passant par l’origine.

Exemple :

  • Application. En utilisant cette courbe, on peut déterminer la concentration d’une solution du même soluté à la même température. Il faut impérativement utiliser la cellule ayant servi à établir la courbe pour mesurer la conductance de la solution dont on doit déterminer la concentration.
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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !