Chimie

I) ⚡ Conductimétrie (grandeurs, mesures et application)

Intensité = Déplacement des charges soit d’électrons (circuit élec) au d’ions en solution

• La portion de solution dans la cellule conductimétrique peut être considérée comme une résistance qui dépend des ions en sol.

Définition : Résistance et conductance

Le conductimètre mesure la résistance Réel de la portion de sol contenue dans la cellule. On obtient la conductance :

[ G = \frac{1}{R} ]

Ω = 1 ou S

[ G = Reelle \times \sigma = \frac{S}{L} \times \sigma ]

• S = surface
• L = longueur entre les plaques de la cellule

Conductivité = σ
en S·m⁻¹

Charge de l’ion i :

[ \sigma = \sum |z_i| \lambda_i \times C_i ]

• ions en sol → charge de l’ion i
• conductivité molaire ionique de l’ion i, en S·m²·mol⁻¹
• concentration de l’ion i en mol·m⁻³

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Propriété : loi de Kohlrausch

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Montage pour réaliser une mesure conductimétrique :

+----------------------------+      +---------------------+
|                            |      |                     |
|  la cellule conductimétrique|      |  Burette graduée    |
|  c’est 2 plaques de platine,|      |                     |
|  face à face                |      |                     |
|                            |      |                     |
+----------------------------+      +---------------------+

• C’est le volume entre ces deux plaques qui conduit le courant et dont la résistance est déterminée.

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Schéma montage conductimétrique :

• Burette graduée
• Potence
• Bécher
• Barreaux aimantés
• Sol titré
• Conductimètre
• Sonde conductimétrique
• Agitateur magnétique

→ Titrage

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Pour étalonner un conductimètre :
On utilise une solution d’étalon dont on connaît la conductivité.
On trempe la cellule dans la sol étalon et on indique la valeur attendue dans l’appareil (mode étalonnage).

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II) 🧪 Force acide - base

La force d’un acide ou d’une base en solution aqueuse dépend de la capacité à céder ou à capturer un proton H⁺.
→ se mesure à l’aide de la tête d’acidité Ka et du pKa = -log(Ka).

• Un acide est fort → son Ka est grand et son pKa petit.

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Acides et bases fortes
→ Sa réaction chimique avec l’eau est totale (τ = 1) (xg = xmax)
(H₃O⁺) (HO⁻)
Acide : pHF = -log(Ci)
Base : pHF = log(Ci) + 14

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Acides et bases faibles
→ Sa réaction chimique avec l’eau est limitée (τ < 1) (xg < xmax)

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Outils de représentation :

[ K_A = \frac{[A^-][H_3O^+]}{[AH]} ]

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Diagramme de prédominance :

[ [AH]{éq} = [A^-]{éq} ] [ pH = pKa ]

pH < pKa

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Polysacide = acide pouvant libérer plusieurs protons
Polybase = base pouvant capter plusieurs protons

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Ampholyte = espèce chimique qui, suivant la nature du milieu, peut capter ou libérer un proton, c.a.d se comporter en acide ou en base.

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[ Q_{eq} = \frac{\left(\frac{[CB]_0}{60}\right) \times \left(\frac{[FB]_0}{60}\right)}{\left(\frac{[CH]_0}{60}\right) \times \left(\frac{[FA]_0}{60}\right)} ]

si < K⁰ → non direct.

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Ampholyte de l’eau :

[ H_2O + H_2O = H_3O^+ + OH^- ]

D’où :

[ K_e = [H_3O^+]\times [OH^-] ]

et pKe = -log(Ke) = 14 (à 25°C)