Conductivité d'une solution - loi de Kolrausch - CHIMIE - TERMINALE
Summary
TLDRCette vidéo explique la conductivité d'une solution aqueuse en utilisant des expériences avec de l'eau, de l'eau salée et de l'eau sucrée. Elle montre que toutes les solutions conduisent le courant, mais avec des niveaux de conductivité différents. La conductivité est influencée par la nature et la concentration des ions, comme illustré par les expériences avec le chlorure de sodium et le chlorure de calcium. La conductivité molaire ionique est également discutée, ainsi que la façon dont elle peut être mesurée avec un conducteur. La relation entre la conductivité et la concentration des ions est expliquée, soulignant l'importance de cette propriété pour les dosages par étalonnage.
Takeaways
- 🧪 L'expérience démontre que toutes les solutions aqueuses, y compris l'eau pure, l'eau salée et l'eau sucrée, peuvent conduire un courant électrique, bien que l'eau salée le fasse de manière plus efficace.
- 💧 L'eau purifiée contient des ions hydroxyde et protons résultant de l'autoprotolyse de l'eau, ce qui lui confère une faible conductivité.
- 🌊 Le chlorure de sodium est un composé ionique qui, lorsqu'il est dissous dans l'eau, se dissocie en ions, augmentant ainsi la conductivité de la solution.
- 🍬 La solution d'eau sucrée est composée de molécules et non d'ions, ce qui explique sa faible capacité à conduire le courant électrique.
- ⚡ La conductivité d'une solution est une mesure de sa capacité à conduire le courant électrique et dépend à la fois de la nature des ions et de leur concentration.
- 🔍 La loi de Kohlrausch établit que la conductivité d'une solution est la somme des contributions individuelles des différents ions présents dans la solution.
- 📚 La conductivité molaire ionique est une caractéristique intrinsèque de chaque ion et est utilisée pour calculer la conductivité d'une solution à partir de la concentration des ions.
- 🛠️ Un conductimètre est un appareil utilisé pour mesurer la conductivité d'une solution en envoyant un courant électrique à travers celle-ci et en mesurant la résistance électrique.
- 🔢 La conductance, qui est la capacité d'une substance à conduire le courant électrique, est l'inverse de la résistance électrique et est mesurée en siemens.
- ⚖️ La conductivité d'une solution avec un seul type de solute est proportionnelle à la concentration de ce solute, ce qui est utile pour des dosages par étalonnage.
Q & A
Qu'est-ce que la conductivité d'une solution aqueuse et pourquoi est-elle importante?
-La conductivité d'une solution aqueuse est la mesure de sa capacité à conduire le courant électrique. Elle est importante car elle indique la présence et la concentration des ions dans la solution, ce qui est utile pour diverses applications scientifiques et industrielles.
Quels sont les porteurs de charge électrique dans les solutions aqueuses?
-Les porteurs de charge électrique dans les solutions aqueuses sont généralement les ions, qui peuvent provenir de la dissociation d'ions hydroxyde et d'hydrogène dues à l'autoprotolyse de l'eau, ou d'autres sels dissociés comme le chlorure de sodium.
Pourquoi la solution d'eau salée (avec du chlorure de sodium) conduit-elle mieux le courant électrique comparée à l'eau sucrée?
-La solution d'eau salée contient des ions chlorure et sodium qui sont des porteurs de charge électrique, alors que le saccharose dans l'eau sucrée est un composé moléculaire qui ne se dissocie pas en ions, donc il n'y a pas de porteurs de charge pour conduire le courant.
Que signifie l'expression 'autoprotolyse de l'eau' et comment cela affecte la conductivité?
-L'autoprotolyse de l'eau se réfère au processus par lequel l'eau se dissocie légèrement en ions hydroxyde (OH-) et protons (H+). Cela affecte la conductivité car ces ions contribuent à conduire le courant électrique, bien que leur concentration soit faible comparée à celle des sels dissociés.
Comment la concentration d'un sel influence-t-elle la conductivité d'une solution?
-La conductivité d'une solution augmente généralement avec la concentration des ions, car plus il y a d'ions, plus il y a de porteurs de charge pour conduire le courant électrique. Cependant, cette relation peut être non linéaire et dépend de la nature des ions.
Quelle est la loi de Kohlrausch et comment est-elle utilisée pour calculer la conductivité d'une solution?
-La loi de Kohlrausch exprime la conductivité d'une solution comme une somme des contributions individuelles de chaque type d'ion présent, multipliées par leur concentration. Elle permet de calculer la conductivité en tenant compte de la nature et de la concentration des ions.
Quels sont les facteurs qui déterminent la conductivité molaire ionique et comment est-elle mesurée?
-La conductivité molaire ionique est déterminée par la nature des ions et leur capacité à conduire le courant électrique. Elle est mesurée à 25 degrés Celsius et les valeurs sont souvent fournies dans des tables pour différents ions.
Comment fonctionne un conductimètre et en quoi consiste l'unité de mesure des siemens?
-Un conductimètre mesure la conductivité d'une solution en envoyant un courant électrique à travers celle-ci et en enregistrant la valeur. L'unité de mesure des siemens (S) est l'inverse de l'ohm (Ω) et représente la capacité d'un matériau à conduire le courant électrique.
Quelle est la différence entre la conductance et la conductivité, et pourquoi est-il préférable de mesurer la conductivité?
-La conductance est la capacité d'un matériau à conduire le courant électrique et est inversement proportionnelle à sa résistance. La conductivité est une propriété intrinsèque du matériau, indépendante de la géométrie. Il est préférable de mesurer la conductivité car elle est une constante physique qui ne dépend pas de la taille de l'appareil de mesure, contrairement à la conductance.
Comment la conductivité peut-elle être utilisée pour faire des dosages par étalonnage?
-La conductivité peut être utilisée pour faire des dosages par étalonnage car elle est proportionnelle à la concentration de solute dans une solution avec un seul solute. En mesurant la conductivité de solutions de concentrations connues, on peut établir une courbe d'étalonnage pour déterminer la concentration d'une solution inconnue.
Outlines
🔬 Expérience de conductivité des solutions
Cette vidéo explore la conductivité électrique des solutions aqueuses en utilisant des exemples pratiques. L'expérience démontre que toutes les solutions, qu'elles soient de l'eau pure, salée ou sucrée, permettent la transmission d'un courant électrique. Cependant, l'eau salée, contenant des ions provenant du chlorure de sodium, a une meilleure conductivité. L'explication est donnée par la présence d'ions hydroxyde et d'hydrogène dans l'eau, ainsi que par l'existence d'ions chlorures et sodium issus du chlorure de sodium. L'eau sucrée, composée de molécules sucrées, a une faible conductivité car elle ne contient pas d'ions. De plus, l'expérience montre que la conductivité est également affectée par la nature des ions et leur concentration dans la solution.
📚 Conclusion de la vidéo
La vidéo se termine par une conclusion qui résume les principaux enseignements de l'expérience. Elle souligne que la conductivité des solutions est une propriété importante qui dépend à la fois de la nature des ions présents dans la solution et de leur concentration. La relation entre la conductivité et la concentration est expliquée par la loi de Kohlrausch, qui indique que la conductivité est la somme des contributions individuelles de chaque ion, multipliées par leur concentration. La vidéo met également en évidence que la conductivité peut être mesurée à l'aide d'un conductimètre et que l'unité de mesure est le siemens par centimètre. Enfin, la vidéo explique que la conductivité d'une solution avec un seul solute est proportionnelle à la concentration de ce solute, ce qui est utile pour des dosages par étalonnage.
Mindmap
Keywords
💡Conductivité
💡Ions
💡Chloride de sodium
💡Autoprotolyse de l'eau
💡Saccharose
💡Conductivité molaire ionique
💡Loi de Kohlrausch
💡Conducteur m
💡Conductance
💡Concentration
Highlights
Introduction à la conductivité d'une solution aqueuse.
Expérience avec trois bouteilles d'eau, chlorure de sodium et saccharose.
Toutes les solutions conduisent le courant, mais l'eau salée le fait mieux.
Présence d'ions hydroxyde et protons dans l'eau due à l'autoprotolyse.
Chloride de sodium est un composé ionique avec des ions supplémentaires.
Solution d'eau sucrée contient des composés moléculaires non conducteurs.
Nouvelle expérience avec du chlorure de sodium et du chlorure de calcium de même concentration.
La conductivité est meilleure avec le chlorure de calcium malgré la même concentration.
La conductivité (sigma) dépend de la nature des ions et de leur concentration.
Présentation de la loi de Kohlrausch qui relie conductivité et concentration ionique.
Explication de la conductivité molaire ionique et son importance.
Le calcium conduit mieux le courant que le sodium en raison de sa conductivité molaire ionique.
Mesure de la conductivité avec un conductimètre et son unité, le microsiemens par centimètre.
Explication de la conductance et de sa relation avec la conductivité.
Importance de la surface des plaques et de l'écartement entre elles dans la mesure de la conductance.
La conductivité est indépendante de l'appareil de mesure, contrairement à la conductance.
Relation de proportionnalité entre la conductivité et la concentration d'un seul soluté.
Application de cette relation pour faire des dosages par étalonnage.
Conclusion sur la loi de Kohlrausch et la relation de proportionnalité entre conductivité et concentration.
Transcripts
bienvenue dans cette vidéo où l'on va
parler de conductivité d'une solution
aqueuse commençons par une expérience on
prend trois buts cher avec de l'eau dans
le deuxième des chaires on introduit du
chlorure de sodium donc on obtient de
l'eau salée dans le troisième du
saccharose donc on obtient de l'eau
sucrée
on place une petite ampoule est un
générateur dans chacune des solutions et
on observe que toutes les solutions
conduisent le courant électrique mais la
deuxième conduit beaucoup mieux le
courant électrique
il ya donc forcément des porteurs de
charge électrique dans les solutions
alors en raison de l'eau il y as
forcément des ions hydroxyde élisions
hawks omnium
on verra ça un petit peu plus tard en
raison de l'auto proto lise de l'eau et
puis dans le deuxième but dans la
deuxième solution pardon et bien il y a
bien sûr d'autres régions d'autres
porteurs de charge électrique pour que
l'an poule c clair un peu plus le
chlorure de sodium est un composé
ionique donc il ya en plus des ions
chlorures disons ceux d'hommes par
contre dans la solution d'eau sucrée et
bien on a un composés moléculaires donc
qui ne va pas conduire le courant
électrique
continuons avec une petite expérience on
prend maintenant du chlorure de sodium
du chlorure de calcium avec des
concentrations identique et on observe
que dans le deuil dans la deuxième
solution on a une meilleure de ma
meilleur passage du courant électrique
deuxième expérience même soluté apporter
donc même si on met la concentration est
plus élevé dans le deuxième des chaires
et on se rend compte que le 2 dans la
deuxième solution le courant électrique
passe beaucoup mieux la grandeur qui
permet de rendre compte de ces
différences vis-à-vis de la conduction
du courant c'est ce qu'on appelle la
conductivité que ce note sigma elle
dépend donc de la nature des ions en
solution c'est la première expérience
qui nous le dit et de leur concentration
en quantité la relation qui permet de
calculer la conductivité s'exprime ainsi
c'est une somme sur chaque y ont donc dû
paramètres qui dépend de la nature de
lyon qui s'appelle la conductivité
mollet rio nique de chacun et de la
multiplier par la concentration en
quantité de chaque scion c'est ce qu'on
appelle la loi de cole roche donc à la
rencontre de la nature de lyon de la
dépendance de la conductivité en
fonction de la nature de lyon il
concentration alors elle paraît un petit
peu compliqué cette relation mais en
fait c'est pas si compliqué que ça
prenons un exemple avec une solution
aqueuse de chlorure de sodium qui
contient deux ions du en sodium long
chlorure et donc on a une somme sur les
deux y ont chacun contribuant à conduire
le courant électrique les conductivité
molaires ionique donc ce sont des
caractéristiques de chaque scion qui
sont donnés ici dans des tables ici
c'est donner à 25 degrés celsius
eh bien on constate également grâce à
cette conductivité molaires ionique que
le calcium conduit mieux le courant
électrique que lyon sodium c'est ce
qu'on a vu dans la précédente expérience
la conductivité peut se mesurer avec un
appareil qui s'appelle un conducteur m
on verra en tp et 7 conductivité ici sur
l'affichage s'exprimant micro siemens
par centimètre alors qu'est ce que c'est
que cette unité voyons un petit peu plus
en détails donc un conte du petit m
voilà à quoi ça ressemble en tp donc on
a une une électrode qui plonge dans la
solution et en affichage qui indique la
valeur de la conductivité en fait un
courant électrique est envoyé à
l'intérieur de la solution entre deux
plaques et vous savez que chaque
matériau à une résistance électrique
et bien c'est également vrai pour la
solution voilà donc la loi d'ohm que
vous avez vu au collège le et gallery et
la résistance peut s'exprimer ainsi une
furie et bien en chimie on préfère n'ont
pas utilisé la résistance au passage du
courant mais la capacité à conduire le
le courant électrique c'est ce qu'on
appelle la conductance et son unité et
l' inverse de lôme
c'est ce qu'on a décidé d'appeler les
voilà d'où vient cette unité
alors cette conductance va dépendre de
la nature des ions et de la
concentration des ions donc de ce qu'on
a vu tout à l'heure la conductivité mais
également de la l'écartement entre les
plaques petites ailes et de la surface
des plaques
donc voilà l'expression de g avec les
unités et on préfère donc mesurer non
pas la conductance mais la conductivité
pourquoi parce que la conductance on
voit bien qu'elle dépend de l'appareil
de mesure puisque ça dépend de la
surface des plaques et de l'écartement
entre les plaques donc l'appareil mesure
la conductance mais nous fournit la
valeur de
conductivité dernière chose avant de
terminer pour un une solution avec un
seul saut lutter eh bien on a tombe sur
une expression qui est très simple
regardez on peut mettre ici en facteur
c'est la concentration en soluté à
porter et on se rend compte que la
conductivité d'une solution qui a un
seul soluté est proportionnelle à la
concentration de solutés on utilisera
ceci pour faire des dosages par
étalonnage alors vous devez retenir dans
cette vidéo
bien sûr la loi de colruyt qui est
valable pour des concentrations
inférieures à 10 heures de vol par litre
et la relation de proportionnalité entre
la conductivité la concentration d'un
seul soluté voilà pour cette vidéo je
vous dis à bientôt
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