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F I C H E 2 4 – C o n d u c t i m é t r i e
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III Expression de la conductivité
d’un électrolyte
• Conductivité ionique γ i :
γ i = conductivité des ions X i présents dans l’électrolyte.
γ i (S · m
−1 ) dépend du nombre z i de charges portées par chaque ion X i , de leur
concentration c i (mol · m
−3
), de leur mobilité µ i .
• Conductivité molaire ionique limite λ
0
La conductivité molaire ionique des ions X i est λ(X i ) (S · m
2
· mol
−1
) =
γ i
c i
La conductivité molaire ionique limite des ions X i est λ
0
(X i ) (S · m
2
· mol
−1
)
λ
0
(X i ) = λ(X i ) à dilution infinie
Remarque : λ
0
(X i ) ne dépend pas des concentrations des autres ions.
Quelques valeurs : (à 25 °C)
ion
H 3 O +
HO –
Na +
K +
Pb 2+
Cl –
CH 3 COO –
λ
0
(10
−4
× S · m
2
· mol
−1 )
350
190
50
73,5
140
76
41
• λ
0
(X i ) ramenée à l’unité de charge
Il s’agit de la grandeur
0
=
λ
0
z i
(S · m
2
· mol
−1
) , parfois appelée conductivité
équivalente limite, qui présente l’avantage de pouvoir comparer le pouvoir conducteur
des ions.
Exemple :
0
(Pb
2+
) = λ
0
(
1
2
Pb
2+
) = 70 × 10
−4 S · m
2
· mol
−1
Remarque : Les ions H 3 O
+ et HO
− ont un très fort pouvoir conducteur.
• Relation fondamentale
γ =
γ i donc γ =
i
λ
0
(X i ) × c i =
i
z i ×
0
(X i ) × c i
La relation est valable que pour un électrolyte dilué (concentrations < 10
−2 mol · L
−1 ).
Rappel : les c i doivent être exprimées en (mol · m
−3
).
Les données sur les conductivités molaires ioniques sont indiquées ci-dessus.