Conductimétrie
Publié le 22/12/2011
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Conductimétrie
Si l’on veut mesurer la résistance électrique R d’une portion de solution comprise entre deux électrodes planes et parallèles il suffit de mesurer la tension U aux bornes des électrodes et l’intensité I qui traverse la solution.
Cela se fait à l’aide d’une cellule conductimétrique, d’une alimentation électrique alternative sinusoïdale (GBF), d’un voltmètre et d’un ampèremètre réglés en mode alternatif.
R=U/I
R : résistance électrique (en ohm) ; U : tension électrique aux bornes de la cellule, (en volt V) ;
I : intensité électrique traversant la cellule (en ampère A)
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3.
Constante de cellule
k=S /l
k : constante de la cellule (en mètre m) S : aire des électrodes de la cellule, (en mètre
carré m²) ; l : distance séparant les électrodes, (en mètre m)
La conductance est proportionnelle à k et le facteur de proportionnalité ne dépend que
de la nature de l’électrolyte et de sa concentration.
Ce facteur est appelé conductivité
σ de la portion de solution contenue dans la cellule.
G= k σ =S/l * σ
G : conductance (en siemens S) ; σ: conductivité (en siemens par mètre S.m -1) k=S/l la
constante de cellule (en mètre m)
III.
La conductivité
Dans les solutions, les porteurs de charges sont les ions.
Le courant électrique
correspond au déplacement d’ions positifs et négatifs dans une solution.
Leur sens de
déplacement sont opposés, mais tous les ions contribuent au passage du courant, selon
leur nature et leur concentration
1.
Conductivité molaire ionique
La contribution d’un ion à la conductivité d’une solution est proportionnelle à sa
concentration et le coeff de proportionnalité, caractéristique de la nature de cet ion,
s’appelle la conductivité molaire ionique de l’ion, on la note λ.
σ = λc
σ : conduct ivité de la solution contenant un ion, (en siemens par mètre S.m -1) ; λ :
conductivité molaire ionique de l’ion, (en siemens mètre carré par mol S.m² mol-1) ; c :
concentration effective de l’ion, (en mol par mètre cube mol.m -3)
2.
Conductivité d’une solution
La conductivité globale σ d’une solution contenant plusieurs ions est la somme des
conductivités dues aux ions présents dans la solution (cations et anions)
Exemple : Conductivité d’une solution de chlorure de sodium σ=λNa+[Na+] + λCl -[Cl -].
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