La conductivité : Loi de Kohlrausch

La conductivité :
Une solution est conductrice si elle possède des ions.
On définit la conductivité par la grandeur caractéristique σ exprimée en S.m-1 (siemens par
mètre).
σ dépend de la solution c’est à dire des ions et de leur concentration. σ dépend aussi de la
température.
Dans une solution ionique, il y a des ions de charges + (cations) et des ions de charge –
(anions), la conductivité σ est donc égale à :
Loi de Kohlrausch
Pour une solution diluée, la conductivité électrique
sa concentration :
d'un électrolyte est proportionnelle à
Si il y a plusieurs cations et plusieurs anions dans la solution, la conductivité devient :
∑
[
]
∑
Exemple : soit l’équation: MX(s) = M+(aq) + X-(aq)
on a :
σ = σ+ + σ- avec σ+ = λM+. [M+]
[
]
et σ- = λX-. [X-]
λM+. et λX- sont appelées : conductivités molaires ioniques (en S.m2.mol-1)
[M+] et [X-] : concentration des espèces ioniques (en mol.m-3 ! attention aux calculs dans
cette expression on a tendance à laisser les concentrations en mol.L-1 donc il faut convertir).
Exemple : pour une solution de chlorure de sodium (Na+, Cl-) ne pas oublier les ions H3O+ et
HO- provenant de l’autoprotolyse de l’eau (à moins que dans un exercice ces ions soient
négligés)
σ = σ+ + σ-
avec σ+ = λNa+. [Na+]+ λH3O+.[H3O+] et
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σ- = λCl-. [Cl-]+ λHO-.[HO-]
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Dosage par conductimetrie
Il s’agit de déterminer une concentration molaire d’une espèce chimique par le dosage d’une
solution (si cette espèce chimique contient des ions).
Le point E correspondant à l’équivalence a comme abscisse VE le volume de solution titrante
qu’il faut verser pour que l’espèce à titrer soit entièrement consommée.
Exemple de graphique correspondant au dosage par conductimétrie
A l’équivalence
Avant l’équivalence
Après l’équivalence
E
VE = 7,5 mL
En ajoutant une solution titrante, la concentration des ions va être modifiée.
La conductivité va donc diminuer ou augmenter en fonction des ions présents dans le
solution lors du dosage.
A l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques.
Le point équivalent est le point d’intersection entre les deux courbes. On détermine ainsi le
volume versé VE de solution titrante à l’équivalence.
Si on continue à ajouter la solution titrante, les concentrations en ions vont aussi être
modifiées par l’absence du réactif à doser. Il va y avoir un changement de pente.
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