E XERCICES C HAPITRE 04
I – I NFLUENCE DE LA NATURE DE L ’ ION .
A l’aide d’un conductimètre, la mesure de la conductivité de différentes solutions de même concentrations, à 21°C a donné les résultats ci-dessous :
Solutions Conductivité (mS.cm-1)
Chlorure de sodium (NaCl) 0,998
Chlorure de potassium (KCl) 1,221
Acide chlorhydrique (HCl) 4,032
Soude (NaOH) 2,112
Potasse (KOH) 2,351
a) donner les équations de dissolution dans l’eau des différents composés ioniques.
b) Exploiter le tableau pour classer les cations par ordre de conductivité ionique croissante. Expliquer votre raisonnement.
c) Classer de même les anions.
II – C ONDUCTIVITE IONIQUE .
1) La conductivité d’une solution de chlorure de potassium de concentration 5.10-3 mol.L-1, est de 0,706 mS.cm-1à 25°C.
a) Exprimer la conductivité en mS.m-1 puis en S.m-1 . b) Exprimer la concentration en mol.m-3.
2) La conductivité ionique molaire de l’ion potassium K+ est : λK+ = 7,35 mS.m2.mol-1 à 25°C.
a) Exprimer cette conductivité en S.m2.mol-1
b) Rappeler la relation entre la conductivité σ de la solution, et les conductivités ioniques des différents ions.
c)
En déduire la conductivité ionique de l’ion chlorure.III – C ONDUCTANCE D ’ UNE SOLUTION .
La constante de cellule d’un conductimètre est évaluée à : 0,94.10-2 m.
Calculer la conductance mesurée à 25°C avec cette cellule d’une solution de chlorure de sodium de concentration c = 0,50 mol.L-1.
Données : G = K. σ λNa+= 5,01 mS.m2.mol-1 λCl- = 7,63 mS.m2.mol-1
IV – C ONDUCTIVITE ET CONCENTRATION .
La conductivité d’une solution d’acide nitrique (H++NO3-) vaut s = 0,210 S.m-1 Calculer sa concentration.
Données : λNO3- = 7,14 mS.m2.mol-1 λH+ = 35,0 mS.m2.mol-1
V- P REVISION DE CONDUCTANCE .
On plonge une cellule de conductimétrie dans une solution S1 d’hydroxyde de sodium de concentration C = 1,00.10-3 mol.L-1. La conductance de la portion de solution entre les électrodes est G1 = 2,57.10-3 S.
Dans les mêmes conditions expérimentales, si on remplace S1 par une solution S2 de chlorure de sodium de même concentration, on trouve G2 = 1,31.10-3 S,
Et dans le cas d’une solution S3 de chlorure d’hydrogène (H+ Cl- ), G3 = 4,43.10-3 S.
1) On mélange 100 mL de S1 et 100 mL de S2. Quelles sont les concentrations des différents ions en solution ? En déduire la conductance G4 de ce mélange.
2) Quelle serait la conductance G5 attendue pour un mélange de 100 mL de S1 et 100 mL de S3, en l’absence de toute réaction ?
3) En fait, G5 = 6,53.10-4S. Calculer l’écart relatif. Proposer une interprétation.
