Fiche de physique - chimie
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Conductance, conductivité et conductivité molaire ionique

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Conductance d'une solution ionique

La conductance G d'une solution électrolytique est égale à l'inverse de la résistance de la même portion de solution.

\boxed{G=\frac{1}{R}}

Or d'après la loi d'Ohm : \dfrac{1}{R}=\dfrac{I}{U}

   I : intensité en ampère (A)
   U : tension en volt (V)

Donc   \boxed{G = \dfrac{I}{U}}

On peut mesurer la conductance en plongeant dans une solution électrolytique, deux électrodes parallèles de surface S écartées d'une longueur L :
Conductance, conductivité et conductivité molaire ionique : image 1
La conductance est donné par la formule :

\boxed{G=\sigma.\frac{S}{L}}

   G : conductance en S
   \sigma : conductivité de la solution en S.m-1
   S : surface en m2
   L : longueur en m

La concentration de la solution ionique, la nature de l'électrolyte, la température et la propreté des électrodes influencent la conductivité de la solution.


Conductivité molaire ionique d'un ion en solution

La conductivité molaire ionique d'un soluté est le rapport de la conductivité de la solution sur sa concentration.

\Lambda=\dfrac{\sigma}{c}
   \Lambda : conductivité molaire en S.m2.mol-1
   \sigma : conductivité de la solution en S.m-1
   c : concentration de la solution en mol.m-3

Dans le cas d'une solution ionique d'un soluté unique contenant uniquement des ions monochargés.

\Lambda=\lambda_{M^+}+\lambda_{X^-}


Conductivité d'une solution ionique quelconque

Définition

Soit une solution ionique quelconque contenant p ions monochargés différents notés X_i et de concentrations [X_i] et de conductivités molaires ioniques \lambda_i

Soit   \boxed{\sigma=\sum_{i=1}^p\lambda_i.[X_i]}

Pour les calculs de conductivité, il est important que la concentration de la solution ne dépasse pas 1.10^{-2}mol.L^{-1}.

Tableau des conductivités molaires ioniques de quelques ions monochargés


Nom Symbole \lambda S.m^2.mol^{-1} Nom Symbole \lambda S.m^2.mol^{-1}
Oxonium H_3O^+ 349,8.10^{-4} Hydroxyde HO^- 198,6.10^{-4}
Potassium K^+ 73,5.10^{-4} Bromure Br^- 78,1.10^{-4}
Sodium Na^+ 50,1.10^{-4} Iodure I^- 76,8.10^{-4}
Ammonium NH_4^+ 73,5.10^{-4} Chlorure Cl^- 76,3.10^{-4}
Lithium Li^+ 38,7.10^{-4} Fluorure F^- 55,4.10^{-4}
Césium Cs^+ 77,3.10^{-4} Nitrate NO_3^- 71,4.10^{-4}
Rubidium Rb^+ 77,8.10^{-4} Ethanoate Ch_3COO^- 40,9.10^{-4}
Argent Ag^+ 61,9.10^{-4} Benzoate C_6H_5COO^- 32,3.10^{-4}


Facteurs influençant la conductivité

concentration :
la conductivité d'une solution électrolytique augmente si la concentration des espèces chimiques présentes dans cette solution augmente.

température :
la conductivité d'une solution électrolytique augmente si la température de cette solution augmente.

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