Dernière version du 05.03.2007 19h33
[modifier (
modifier-194-section-1.cours)]Conduction du courant électrique dans les solutions
Objectifs:
- Mise en évidence expérimentale de solutions électrolytiques
- Approche des facteurs d'influence
Questionnements:
On réalise les deux expériences suivantes:
Y a-t-il conduction du courant électrique dans les deux solutions?
La solution de chlorure de sodium contient des ions Na+ et Cl-. La solution de saccharose contient des molécules . Le courant passe dans la solution de chlorure de sodium car les porteurs de charge sont les ions. Plus l'intensité du courant est grande, plus la solution est conductrice.
Comment mesurer la conduction de solution électrolytiques?
En physique, nous avons énoncé la loi d'ohm U=R.I où R est la résistance du circuit électrique ou d'un conducteur ohmique.
De la loi d'ohm, on déduit : R=U/I.
Conclusion, lorsque R augmente, I augmente c'est à dire que la solution est de moins en moins conductrice. Pour simplifier, nous cherchons à déterminer une grandeur physique qui augmente quand la solution est de plus en plus conductrice. C'est 1/R.
Cette grandeur est la conductance G = 1/R = I/V. Elle s'exprime en Siemens. L'appareil de mesure d'une conductance est le conductimètre constitué de deux électrodes distantes de L et de surface immergée S.
De quels facteurs dépend la conductance?
- de la nature de la solution
- de la composition de la solution
- de la géométrie de la cellule de mesure
- de la température de la solution
[modifier ( modifier-194-section-2.cours)]Influence des paramètres de la cellule
S: Surface immergée
L: écartement entre les électrodes
G/S=constante <⇒ G=constante.S
La conductance G est proportionnelle à la surface de la cellule S (surface en regard des plaques immergés dans la solution).
G.L=constante <⇒ G= constante.1/L
G est proportionnel à 1/L soit G inversement proportionnel à L. On défini la constante de cellule k=L/S. Elle dépendra du conductimètre considéré.
/!\ Pour étudier une solution, il faudra travailler avec une même valeur cellule donc fixer k.
G proportionnel à S/L et inversement proportionnel à L/S=k
[modifier ( modifier-194-section-3.cours)]Conductance G
On appelle conductance G de la portion de solution comprise entre les électrodes, l'inverse de sa résistance. Elle s'exprime en Siemens, S.