Physique-Chimie : Conductivité électrique des solutions aqueuses

Introduction

Les solutions aqueuses contenant des ions conducteurs ont la capacité de conduire l'électricité. Cette propriété s'appelle la conductivité électrique.

Les ions en solution

Lorsque certaines substances (sels, acides, bases) se dissolvent dans l'eau, elles se dissocient en ions : des particules chargées. Exemples :

• NaCl → Na\(^+\) + Cl\(^-\)
• HCl → H\(^+\) + Cl\(^-\)
• NaOH → Na\(^+\) + OH\(^-\)

Conductivité électrique

La conductivité électrique d'une solution dépend de la présence et de la concentration des ions. Plus il y a d'ions, plus la conductivité sera élevée.

Mesure de la conductivité

On utilise un conductimètre. La conductance \( G \) d'une solution est liée à sa conductivité \( \kappa \) par la formule :

\[G = \kappa imes rac{S}{l}\]

où :

• \( G \) est la conductance (si) ;
• \( \kappa \) la conductivité du liquide (S/m) ;
• \( S \) la surface de la sonde (m\(^2\)) ;
• \( l \) la longueur entre les électrodes (m).

Influence de la concentration

La conductivité augmente avec la concentration en ions. Cependant, au-delà d'une certaine concentration, la conductivité peut se stabiliser ou diminuer à cause de la saturation et du phénomène d'interaction entre ions.

Conclusion

La conductivité électrique d'une solution aqueuse permet d'étudier la nature et la concentration des ions présents. Elle est essentielle dans de nombreuses applications, comme la détection de substances ou le traitement des eaux.