S2 biophys

Texte intégral

(1)Travaux Dirigés de Biophysique, Série 2, Propriétés électriques des solutions électrolytiques. Université Oran 1 Ahmed Ben Bella Département de Biologie L2, S3 Année Universitaire 2020-2021. Exercice 1: Soit une solution contenant des ions , soumise à un champ électrique d’intensité égale à . 1-Calculer le module de la force électrique qui s’exerce sur chacun de ces ions. 2-Ces ions se déplacent dans un milieu liquide (solvant) de viscosité , ils subissent de sa part une force de frottement appelée force de viscosité, étant le coefficient de friction de l’ion dans le solvant et la vitesse de l’ion. Calculer sachant que pour des ions sphériques de rayon , ce coefficient est donné par la formule de Stokes : , que le rayon de l’ion est approximativement égal à et que la viscosité du milieu est égale à . 3-Lorsque l’équilibre s’établit, ces ions atteignent une vitesse limite, déterminer sa valeur. ____________________________ Corrigé : 1- La force électrique qui s’exerce sur un ion de charge est , son module est : . , 2- Le coefficient de friction :. 3- La vitesse limite : A l’équilibre, on a : , c'est-à-dire = projection selon la direction du champ électrique, ceci nous donne :. Exercice 2 : Des ions. sont soumis, à l’intérieur d’une cuve électrolytique, à un champ électrique , sachant que la mobilité de ces ions est ,. calculer : 1-Leur vitesse limite, 2- leur coefficient de friction. 3-Travail personnel : Même question pour des ions Corrigé : 1- La vitesse limite des ions. 2- Le coefficient de friction : On a :. , en faisant la – ,. , d’où. , dont la mobilité est.

(2) Travaux Dirigés de Biophysique, Série 2, Propriétés électriques des solutions électrolytiques. Université Oran 1 Ahmed Ben Bella Département de Biologie L2, S3 Année Universitaire 2020-2021. Exercice 3 : Soit une solution aqueuse forte de placée dans une cuve de longueur et de section . On applique de part et d’autre de la cuve une différence de potentiel de , la cuve est alors traversée par un courant électrique d’intensité égale à . 1-Calculer : a) la constante de la cuve, b) sa résistance, c) sa résistivité, d) sa conductivité. 2-Si les mobilités des ions et sont respectivement égales à 36. et . , calculer : a)les vitesses limites de ces ions, b)la conductivité équivalente de la solution, c) la concentration molaire de cette solution. Solution : 1a) La constante de la cuve est : = b)La résistance de la cuve : on utilise la loi d’Ohm :. (=20. ). c)La résistivité : d)La conductivité : 2a) vitesses limites : Le champ électrique. =. , on a alors :. b) La conductivité équivalente est donnée par :. c)La concentration molaire de la solution : On a : où est la valence de l’électrolyte. La dissociation se faisant comme suit : La valence de l’électrolyte : on obtient :. , en utilisant la valeur de. trouvée plus haut,.

(3)