5.5. Conductivité des solutions ioniques
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
z Conductivité d’une solution
Sous l’effet du frottement au sein du solvant, chaque ion i atteint rapidement une vitesse maximale
constante , telle que :
= µ i
où µ i est la mobilité ; µ i mesure la vitesse limite dans un champ électrique de 1 V.m –1 . v i étant
en m.s
–1 et E en V.m –1 , µ i s’exprime en m 2 . s –1 . V –1 .
La conductivité σ de la solution s’exprime par :
(5.7)
où, pour chaque ion i : c i est la concentration molaire (en mol.m –3 ), z i le nombre de charge
(grandeur arithmétique sans signe), et µ i la mobilité (en m
2 .s
–1 .V
–1 ) ; F est la constante de Faraday
(F = 96485 C.mol
–1 ≈ 96500 C.mol –1 ). σ s’exprime en Ω –1 .m –1 , ou S.m –1 , le siemens S étant le
nom de l’unité Ω
–1 .
z Conductivité molaire ionique
Dans la relation 5.7, chacun des termes constituant la conductivité d’une solution est le produit,
pour un ion i donné, de sa concentration molaire c i par un facteur caractérisant la migration de
l’ion sous l’effet d’un champ électrique unitaire, à la température et dans le milieu considérés :
z i µ i F. Ce facteur représente la conductivité molaire λ i de l’ion i :
λ i = z i µ i F
avec λ i en S.m
2 .mol
–1 .
La relation 5.7 devient :
(5.8)
La mobilité dépend de la taille de l’ion hydraté, de la viscosité du solvant, mais également des
interactions avec les autres ions. À grande dilution, lorsque la solution se comporte idéalement,
les ions sont suffisamment éloignés les uns des autres pour ne pas exercer d’interactions
mutuelles. La conductivité molaire possède alors, pour un ion donné, sa valeur maximale, appelée
conductivité molaire à dilution infinie, et symbolisée par λ
0 . Quand la solution n’est plus une
solution infiniment diluée, mais une solution réelle, la conductivité molaire des ions diminue :
λ < λ
0 .
z Conductivité molaire d’un électrolyte
La conductivité molaire d’un composé ionique C n A m , se dissolvant selon l’équation 5.1 s’exprime
par :
Λ(C n A m ) = n λ(C
m+
) + m λ(A
n–
)
v i
v i
E
σ = c i
i
z i µ i F
∑
σ = λ i c i
i
∑
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z Conductivité d’une solution
Sous l’effet du frottement au sein du solvant, chaque ion i atteint rapidement une vitesse maximale
constante , telle que :
= µ i
où µ i est la mobilité ; µ i mesure la vitesse limite dans un champ électrique de 1 V.m –1 . v i étant
en m.s
–1 et E en V.m –1 , µ i s’exprime en m 2 . s –1 . V –1 .
La conductivité σ de la solution s’exprime par :
(5.7)
où, pour chaque ion i : c i est la concentration molaire (en mol.m –3 ), z i le nombre de charge
(grandeur arithmétique sans signe), et µ i la mobilité (en m
2 .s
–1 .V
–1 ) ; F est la constante de Faraday
(F = 96485 C.mol
–1 ≈ 96500 C.mol –1 ). σ s’exprime en Ω –1 .m –1 , ou S.m –1 , le siemens S étant le
nom de l’unité Ω
–1 .
z Conductivité molaire ionique
Dans la relation 5.7, chacun des termes constituant la conductivité d’une solution est le produit,
pour un ion i donné, de sa concentration molaire c i par un facteur caractérisant la migration de
l’ion sous l’effet d’un champ électrique unitaire, à la température et dans le milieu considérés :
z i µ i F. Ce facteur représente la conductivité molaire λ i de l’ion i :
λ i = z i µ i F
avec λ i en S.m
2 .mol
–1 .
La relation 5.7 devient :
(5.8)
La mobilité dépend de la taille de l’ion hydraté, de la viscosité du solvant, mais également des
interactions avec les autres ions. À grande dilution, lorsque la solution se comporte idéalement,
les ions sont suffisamment éloignés les uns des autres pour ne pas exercer d’interactions
mutuelles. La conductivité molaire possède alors, pour un ion donné, sa valeur maximale, appelée
conductivité molaire à dilution infinie, et symbolisée par λ
0 . Quand la solution n’est plus une
solution infiniment diluée, mais une solution réelle, la conductivité molaire des ions diminue :
λ < λ
0 .
z Conductivité molaire d’un électrolyte
La conductivité molaire d’un composé ionique C n A m , se dissolvant selon l’équation 5.1 s’exprime
par :
Λ(C n A m ) = n λ(C
m+
) + m λ(A
n–
)
v i
v i
E
σ = c i
i
z i µ i F
∑
σ = λ i c i
i
∑