Conductimétrie – loi de Kohlrausch et titrage conductimétrique

Ce qu’elle montre

Une solution conduit le courant parce que ses ions se déplacent dans un champ électrique. La conductivité σ est la somme des contributions de tous les ions : σ = Σλᵢ[Xᵢ], où λᵢ est la conductivité molaire ionique (loi de Kohlrausch). Les ions H⁺ et HO⁻ conduisent bien mieux que les autres. Les électrolytes forts sont totalement dissociés et σ croît presque proportionnellement à la concentration ; les électrolytes faibles, comme l’acide éthanoïque, ne le sont que partiellement. Lors d’un titrage conductimétrique, des ions sont remplacés par d’autres ou éliminés : σ suit deux droites qui se coupent à l’équivalence, sans indicateur coloré.

Mode d’emploi

Dans l’onglet Cellule de conductimétrie, choisissez une Solution, réglez la Concentration et cliquez sur Noter. Notez le chlorure de sodium à plusieurs concentrations pour tracer la droite d’étalonnage, puis les échantillons d’eau A et B pour lire leur concentration. Passez le Graphique à Λm en fonction de √c (Kohlrausch) pour comparer électrolytes forts et faibles. Dans l’onglet Titrage, choisissez le Titrage, versez avec + 1,0 mL ou Verser 1 mL automatiquement et notez σ après chaque ajout. Cochez Modéliser par deux droites pour trouver le volume équivalent.

Paramètres modifiables

• Écran Cellule de conductimétrie, loi de Kohlrausch, Titrage conductimétrique
• Solution dans la cellule Acide chlorhydrique HCl, Hydroxyde de sodium NaOH, Chlorure de potassium KCl, Chlorure de sodium NaCl (étalon), Nitrate d’argent AgNO₃, Éthanoate de sodium CH₃COONa, Acide éthanoïque CH₃COOH (faible), Ammoniac NH₃ (faible), Échantillon d’eau A, Échantillon d’eau B
• Concentration de l’électrolyte 0,1–100 mmol/L
• Titrage HCl titré par NaOH, CH₃COOH titré par NaOH, HCl titré par NH₃, NaCl titré par AgNO₃, H₂SO₄ titré par Ba(OH)₂
• Concentration de la solution titrée (20,0 mL) 0,01–0,2 mol/L
• Concentration de la solution titrante dans la burette 0,05–0,2 mol/L
• Ajouter 180 mL d’eau distillée dans le bécher
• Masquer la concentration de la solution titrée

Questions à explorer

1. Pourquoi σ diminue-t-elle au début quand on verse de la soude dans l’acide chlorhydrique, alors qu’on ajoute des ions ?
2. Pourquoi la conductivité devient-elle presque nulle quand l’hydroxyde de baryum neutralise l’acide sulfurique ?
3. Pourquoi faut-il une droite d’étalonnage pour trouver la concentration en sel d’un échantillon d’eau ?