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Relation liant la conductance G ou la conductivité et les concen

Posté par
estxlle
24-12-10 à 11:35

Bonjour à tous,
Je sais qu'aujourd'hui 24 Décembre 2010 n'est pas un jour où l'on a la tête à travailler mais malheureusement je croule sous les devoirs donc pas de repos !

Alors voilà, à la rentrée j'ai un contrôle de Chimie sur le chapitre : "La transformation d'un système est-elle toujours totale ?"
Afin de réviser pendant les vacances notre professeur nous a donné un exercice dont le but est de valider le savoir faire suivant : " Je sais utiliser la relation liant conductance G ou la conductivité aux concentrations molaires effectives [Xi] des ions Xi en solution".

Après moultes réflexions, je ne trouve pas comment débuter mon exo dont voici l'intitulé :

- On dissout du bromure d'ammonium solide NH4BR(s) dans de l'eau de façon telle que le concentration en soluté apportée soit c=8.210-3mol.L-1
Équation de la dissolution : NH4BR(s) = NH4+(aq) +Br-

1) Calculer les concentrations molaires des ions bromure et ammonium en mol/m3

2)Calculer la conductivité de cette solution à 25°C sachant que les conductivités molaires ioniques des ions présents sont : (NH4+)=7.34mS.m².mol-1
(Br-)=7.81mS.m².mol-1

3) On mesure la conductance G de cette solution à l'aide d'une cellule conductimétrique de constance k=9.110-3m. Quelle valeur de conductance obtient-on alors en mS ?

Je pense que les questions 2 et 3 ne me poseront pas de problème car je vois à peut près comment y répondre. Mais La question 1) m'embête ! J'ai cherché avec le pH, mais je ne vois pas à quoi cela me mène...
Pourriez vous me donner un petit coup de pouce pour que je démarre s'il vous plais

Joyeuses Fêtes à tous et plein de bonnes choses.

Posté par
lulu3324
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 12:14

Bonjour

1) Comment relie-t-on la concentration en soluté apportée à la concentration des ions libérés ?

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 12:17

Bonjour,

Pour info, c'est un exo de première, tu trouveras la méthode dans tes exos de première en complément de mon aide.

Dans ton énoncé, l'équation de dissolution est un équilibre ou  pas ?
Normalement, non. Et si c'est toi qui l'a écrite, ne met d'équilibre car on peut dire que la réaction est totale car on ne te dit pas qu'il reste du solide.

Donc, tu as une équation de dissolution  NH4Br(s) ---> NH4+ + Br-

De là, tu peux calculer les concentrations de chaque ion à partir d'un tableau d'avancement ou de l'équation d'équivalence.

A toi de jouer.

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 12:53

Non ce n'est pas moi qui ai écrit l'équation, elle était comme cela dans l'énoncé.

Je vais construire le tableau d'avancement et je reviendrai vous montrez mes résultats au cas où !
Merci pour le coup de main.

A tout à l'heure

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:09

Dans ce cas, pourrais tu me scanner ton sujet et me l'envoyer par mail (vu que c'est pas autorisé sur le forum). Parce que, si on doit considérer l'équilibre, il te faut une constante d'équilibre. Mais il me semble que les Ks ne sont pas au programme de S (uniquement de STL chimie). A mon avis, ton livre doit être imprécis mais je préfère m'en assurer.

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:10

Pas de soucis, je fais ça tout de suite.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:27

J'ai bien lu ton sujet, c'est une faute d'énoncé, il faut une flèche simple, sinon l'exo est impossible.
Je te laisse me faire une proposition pour les concentrations.

A toute de suite.

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:36

Si je fais :

NH4Br--> NH4+

Donc [NH4+]= [Br-= 8.210-3 ?
Puisque 8.210-3- xmax =0
Alors xmax = 8.210-3 Non ?
Etat initialc = 8.210-300
Etat intermédiairec-xxx
Etat finalc-xmaxxmaxxmax

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:40

Je dois vous laissez. Je suis de retour dans 1H.
Est ce bon ce que j'ai fais plus haut ? J'écoute vos conseils et vos propositions de corrections.
Merci encore.

Posté par
lulu3324
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:45

oui c'est bon ce que tu as fais ! On considère ici la réaction de dissolution comme totale bien sur !

Au passage salut à toi Nico !

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:46

Tout est juste à un détail rédactionnel près. On a admis que le transformation était totale !!!

Cette hypothèse, mal formulée dans ton sujet est vraie (pour des considérations que tu verras l'année prochaine).
Mais toi, tu dois dire explicitement, que tu admets la transformation comme totale !!!

@ toute à l'heure.

PS : LES UNITÉS !!!!

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:48

Bonjour Olivier

Les grands esprits se rencontrent :p.

Passe un joyeux réveillon et joyeux Noël si tu ne repasses pas le 25.

Posté par
lulu3324
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 13:49

Joyeux Noel également !

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 15:21

Me revoilà avec mon exercice terminé et rédigé;

1)Je cherche à calculer les concentrations molaires des ions bromure et ammonium en mol.m-3 sachant que l'équation de dissolution est NH_4Br(s)---> NH4+(aq) + Br-(aq)
J'admets que cette équation de dissolution est totale par conséquent je peux construire le tableau d'avancement suivant :

NH_4Br(s)---> NH4+(aq) + Br-(aq)NH_4Br(s)---> NH4+(aq) + Br-(aq)NH_4Br(s)---> NH4+(aq) + Br-(aq)
Etat initialc=8.210-3mol/L00
Etat intermédiairec-xxx
Etat finalc-xmaxxmaxxmax

Je cherche la valeur de xmax afin de trouver les concentrations des produits.
8.210-3-xmax =0
xmax = 8.210-3mol/L

On cherche les concentrations en mol/m3 donc [NH4+]=[Br-] = 8.210-3103=8.2 mol.m-3

2)Je cherche la conductivité de notre solution, à 25°C :
La formule que j'applique est la suivante : =X[X]+Y[Y]
En outre, =NH4+[NH4++Br-[Br-]
7.34 8.2 + 7.818.2
= 124.23 mS.m².Mol-1

Donc la conductivité de la solution vaut : =124.23 mS.m².Mol-1

3) Pour finir, je cherche la conductance G de la solution :
G= (S/L)
Sachant que (S/L) =k et que nous connaissons la constante k et la valeur de nous pouvons calculer G
G=k
G=124.239.110-3
G=1.13 S

Donc la conductance de la solution vaut 1.13 Siemens.


Sauf erreur de calcul je pense que le raisonnement et la rédaction sont correctes.
Je vous remercie beaucoup tous les deux.
Je vous souhaite de passer un agréable réveillon et de très belles fêtes de fin d'années.
Merci encore.
Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 15:43

Bon retour parmi nous.

C'est très bien, ce que tu as fait (en plus, c'est agréable à lire ). Mais j'ai bien des commentaires à faire.

1) On peut toujours faire un tableau d'avancement, pas besoin que la réaction soit totale pour ça. Par contre, il le fait que la réaction soit totale te permet d'écrire no-xmax = 0. Et ainsi de déterminer les quantités de matière. Ce qui amène mon deuxième commentaire. Les tableaux d'avancement se font sur les quantités de matière. Cependant, vu que tu travailles à volume constant, tu peux faire de manière analogue, le tableau avec les concentrations. Ca aussi, il faut le dire explicitement car par exemple, au cours d'un dosage, le volume de ton milieu change et il faut le prendre l'effet de dilution sur les concentrations, chose qu'il n'y a pas sur les quantités de matière. Et on voit des tas d'élèves nous faire un tableau d'avancement avec des concentrations durant un dosage...

Pour les calculs et les conversions, rien à redire

2) Évite le notre, dis plutôt la solution. C'est plus neutre et surtout, tu ne l'as pas faite :p.
Cette formule a un petit nom (mais je sais que les profs et les bouquins ne disent jamais son nom), c'est la loi de Kohlrausch.

Dernière remarque, tu n'as pas le droit d'utiliser l'équivalence, il faut empiler les égales. Car, une expression n'équivaut pas une égalité (c'est des considération de rédaction mathématique, mais, ça serait bien que tu les connaisses)

Par contre, tu m'as fait une énorme erreur, là. C'est l'unité de la conductivité !!!!!!!!!!! (Le calcul doit être juste)

3) L'unité est aussi fausse.

Il y a des choses à revoir mais on voit que tu comprends ce que tu fais ! C'est déjà bien
Toi aussi, je te souhaite un joyeux Noël et de passer un super réveillon (je le dis en fin d'échange, en général ).

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 15:53

Je prends note de tous ses bons conseils qui me seront très utiles pour le contrôle.
Je rectifie pour la question 2) c'est bien 124.23 S.m-1
Par contre pour la question n°3) je pensais que c'était en Siemens, tu me dis que non, j'ai donc fais une petite recherche : et ils disent eux aussi que c'est le Siemens. Est-ce une erreur ?

Encore pleins de merci

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 15:58

C'est gentil.

Tes réponses 2) et 3) sont cohérentes. Mais ta réponse 2) n'est pas encore totalement juste. Mais au moins, cette fois-ci, tu as bien l'unité d'une conductivité. Regardes tes unités précédentes et dis moi, quelle est l'erreur d'étourderie que tu as faites.

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 15:59

PS : de facto, ton erreur de 2) se propage à 3)

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 16:03

Ah ouais Ok, quelle gourde *.* Décidément ..
Je reprends ( j'espère que cette fois sera la bonne )

2) La conductivité est donc égale à 124.23 mS.m-1
3)La conductance G vaut donc 1.13 mS

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 16:04

Parfait

Profite bien de tes vacances.

Posté par
estxlle
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 16:06

Vous aussi.

A une prochaine fois
Estelle

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Relation liant la conductance G ou la conductivité et les c 24-12-10 à 16:11

Au plaisir !
Nicolas



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