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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 295 — #303
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Exercices
S’ENTRAÎNER
3. Calculer la conductivité molaire Λ de la solution d’acide acétique étudiée. Celle-ci est
définie par Λ =
σ
c
.
4. Comparer et expliquer le résultat obtenu à la question 3. avec la conductivité molaire à
dilution infinie de l’électrolyte (H + + CH 3 COO
– ) :
Λ
◦ = λ
◦
H 3 O + + λ
◦
CH 3 COO − = 39,1.10
−3 Ω
−1 ·m
2 ·mol
−1 .
5.8 Effet de la température sur la conductivité des électrolytes (###)
Dans le tableau ci-dessous figure la conductivité des solutions de chlorure de potassium de
concentration 0,1 mol·L −1 à différentes températures.
Température / °C
0
5
10
15
20
25
30
35
Conductivité / 10 −3 S·cm −1 7,15 8,22 9,33 10,48 11,67 12,88 14,12 15,39
D’autre part, la dépendance de la viscosité de l’eau avec la température est donnée dans le
tableau suivant :
Température / °C
0
10
20
30
40
Viscosité / µPa·s 1793 1309 1006 800 657
Les effets de freinage dus aux frottements sont représentés dans un fluide par la grandeur η
appelée viscosité dynamique. Une sphère de rayon r se déplaçant à vitesse constante v subit
de la part du solvant une force de freinage de module 6πrηv
1. Montrer que la mobilité u d’un ion de charge ze, modélisé par une sphère de rayon r
s’exprime en fonction de la charge ze, du rayon r de l’ion et de la viscosité η du solvant.
2. Tracer les courbes représentant le logarithme de la viscosité en fonction de l’inverse de la
température thermodynamique et le logarithme de la conductivité σ de la solution de chlorure
de potassium toujours en fonction de l’inverse de la température. Déterminer la pente dans
chaque cas.
3. Conclure quant à la nature du facteur qui semble déterminant pour expliquer le rôle de la
température sur la conductivité des électrolytes.
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S’ENTRAÎNER
3. Calculer la conductivité molaire Λ de la solution d’acide acétique étudiée. Celle-ci est
définie par Λ =
σ
c
.
4. Comparer et expliquer le résultat obtenu à la question 3. avec la conductivité molaire à
dilution infinie de l’électrolyte (H + + CH 3 COO
– ) :
Λ
◦ = λ
◦
H 3 O + + λ
◦
CH 3 COO − = 39,1.10
−3 Ω
−1 ·m
2 ·mol
−1 .
5.8 Effet de la température sur la conductivité des électrolytes (###)
Dans le tableau ci-dessous figure la conductivité des solutions de chlorure de potassium de
concentration 0,1 mol·L −1 à différentes températures.
Température / °C
0
5
10
15
20
25
30
35
Conductivité / 10 −3 S·cm −1 7,15 8,22 9,33 10,48 11,67 12,88 14,12 15,39
D’autre part, la dépendance de la viscosité de l’eau avec la température est donnée dans le
tableau suivant :
Température / °C
0
10
20
30
40
Viscosité / µPa·s 1793 1309 1006 800 657
Les effets de freinage dus aux frottements sont représentés dans un fluide par la grandeur η
appelée viscosité dynamique. Une sphère de rayon r se déplaçant à vitesse constante v subit
de la part du solvant une force de freinage de module 6πrηv
1. Montrer que la mobilité u d’un ion de charge ze, modélisé par une sphère de rayon r
s’exprime en fonction de la charge ze, du rayon r de l’ion et de la viscosité η du solvant.
2. Tracer les courbes représentant le logarithme de la viscosité en fonction de l’inverse de la
température thermodynamique et le logarithme de la conductivité σ de la solution de chlorure
de potassium toujours en fonction de l’inverse de la température. Déterminer la pente dans
chaque cas.
3. Conclure quant à la nature du facteur qui semble déterminant pour expliquer le rôle de la
température sur la conductivité des électrolytes.
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