résumé des cours sur les solutions électrolytiques et concentration, et conductance

 

Solutions électrolytiques et concentration,

Conduction dans les solutions (1ereS)



Solide ionique :

C’est un solide constitué d’anions et de cations, qui s'attire (voir Interactions fondamentales)


Liaison polarisée:

une liaison entre 2 atomes est polarisée si ces deux atomes sont différents.


Molécules polaires :

Certains ions sont plus avides d’électrons que d’autre (les plus avides sont à droite dans le tableau des éléments). Ainsi, dans certaines molécules, le barycentre des charges négatives et celui des charges positives ne sont pas confondus : Ces molécules sont dites « polaires ».


On écrit (par exemple l’eau) : H2O

                   -δe

                    O

                   /   \                  Ici le bary des charges + est entre les 2 H, celui des + est confondu avec O

                H       H                        H2O est donc une molécule polaire

          +δe           +δe




Solutions électrolytiques (ou ioniques) :

Elles conduisent le courant, car elles sont constituées d’ions mobiles qui assurent le passage du courant.



Lors de sa mise en solution, un solide ionique est, tant que la solution n’est pas saturée, totalement dissocié en ses ions solvatés

H2O

Ex : NaCl =====> Na+(aq) + Cl-(aq)


Concentration molaire apportée :

               n(A) introduit                     n(A) en mol

c(A) = -------------------------------=            --------------- = mol.L-1

          V (volume de la solution)              V en L


Concentration effective :

En réalité, les solutions étudiées précédemment ne contiennent plus l’espèce A, mais les ions apparus lors de la dissolution


       n(X) d’ions présents               n(X) en mol

[X] = -----------------------------         =  ------------------ = mol.L-1

        V (volume de la solution)          V en L



On détermine la quantité d’ions effectivement présent grâce à l’équation de la dissolution :

H2O

Ex : NaCl ===== 1 Na+(aq) + 1 Cl-(aq)

 

Soit nNa+(aq) = nNaCl et nCl-(aq) = nNaCl

D’où

[Na+(aq)] = 1 cNaCl

[Cl-(aq)] = 1 cNaCl



Courant dans une solution :

Les ions assure le passage du courant. Les cations de déplacent dans le sens du courant, les anions dans le sens inverse.


Conductance :

Les solutions électrolytiques obéissent à la loi d’Ohm : U = R*I


La conductance est l’inverse de la résistance :

G = 1/R


Soit I = U/R

D’où I = U/ (1/G) I = U*G G = I/U


G en siemens (S)

I en ampère (A)

U en volts (V)


La conductance G d’une portion de solution ionique, de section S et de distance l (entre les électrodes), augmente lorsque l diminue et/ou quand S augmente.

G augmente quand la température de la solution croit.

G dépend de la nature des ions présent dans la solution.

G augmente lorsque la concentration molaire augmente.


Conductivité:


S S en m²

G = ---- σ G en S σ en S.m-1 (c’est la conductivité de la solution)

l l en m


Pour une solution ionique peu concentrée, σ est proportionnelle à la concentration en soluté apporté.


σ = Λ * C , doù G = (S/l) * Λ * c = k * Λ * C (C est la concentration)


S est l'aire de la section de la cellule, et l la distance entre les 2 sections de la cellule


Conductivité molaire ionique :


Solution contenant les ions X+(aq) et M-(aq)


σ = λM-*[M-(aq)] + λX+ * [X+(aq)]


avec λM- et λX+ les conductivités molaires ioniques des ions M- et X+

Commentaires (1)

1. mohamed (site web) 23/10/2012

equation de la dissolution

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