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P1C : la mesure en chimie Chapitre 6C 1ère S - 1/3 – MARTIN Lycée Français de D

P1C : la mesure en chimie Chapitre 6C 1ère S - 1/3 – MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910 EXERCICES Exercice 1 : Dosage du chlorure de sodium dans le sérum physiologique. Le sérum physiologique est une solution de chlorure de sodium. Afin de déterminer sa concentration, on dispose d’une solution mère de chlorure de sodium de concentration molaire 1,00×10-2 mol·L-1, d’un échantillon de ce sérum et du matériel de laboratoire approprié. 1) Préparation de solutions filles On souhaite préparer des solutions diluées de concentrations décroissantes :9,00×10-3 mol·L-1 ; 8,00×10-3 mol·L-1 ; ……1,00×10-3 mol·L-1. a. Quel matériel utiliser pour préparer 100 mL d’une solution de concentration 1,00×10-3 mol·L-1 à partir de la solution mère ? Préciser le volume de chaque matériel. b. Décrire le protocole expérimental de la dilution. 2) Mesure de la conductance des solutions. Dessiner le montage électrique utilisant un générateur basses fréquences et permettant de déterminer la conductance G. 3) Construction d’une courbe d’étalonnage. Les mesures ont donné les résultats figurant dans le tableau. a. Complète le tableau. Donner la relation qui permet de calculer G. c (mmol.L-1) 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 U (V) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 I (mA) 0,22 0,43 0,65 0,86 1,08 1,28 1,49 1,70 1,91 2,1 G (mS) b. Construire la courbe G=f(c). Echelle : 1 cm représente 1 mmol.L-1 1 cm représente 0,1 mS 4) Détermination de la concentration du sérum physiologique. La solution de sérum a été diluée 20 fois. a. La solution diluée a une conductance de 1,68 mS. Déduire de la courbe la valeur de la concentration molaire de la solution diluée. b. Quelle est la concentration de la solution mère du sérum physiologique ? Exercice 2 : Solution de nitrate d’argent. 1) Rappeler la relation entre la conductivité σ, la concentration molaire c et les conductivités molaires ioniques λ. Préciser les unités de chaque grandeur. 2) Calculer la conductivité à 25°C d’une solution de nitrate d’argent (Ag+ + N − 3 O ) à 5×10-3 mol·L-1. 3) Calculer la concentration molaire d’une solution de nitrate d’argent ayant une conductivité de 13.3 mS.m-1. Données : λ(Ag+) = 6,19 mS.m2.mol-1 ; λ(N − 3 O ) = 7,14 mS.m2.mol-1. Exercice 3 : Caractéristiques géométriques. On vérifie la constante k=S/l (S : surface de la cellule et l : écartement des deux électrodes) de la cellule d’un conductimètre en la plongeant dans une solution étalon de chlorure de potassium à 10-1 mol.L-1. A la température de l’expérience, la conductivité de cette solution est égale à 1,191 S.m-1. Le conductimètre indique une conductance de 14,3.10-3 S. 1) Quelle est la valeur de la constante ? 2) Si les deux électrodes, planes et parallèles, sont séparées de 1 cm, quelle est leur surface ? P1C : la mesure en chimie Chapitre 6C 1ère S - 2/3 – MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910 CORRECTION Exercice 1 : 1.a. Pour effectuer cette dilution (facteur de dilution de 10), on utilise une pipette jaugée de 10 mL et une fiole jaugée de 100 mL. 1.b. On prélève avec la pipette jaugée 10 mL de solution mère. On verse ces 10 mL dans la fiole jaugée de 10 mL. On rempli la fiole jaugée d’eau distillée au ¾, on homogénéise. Puis on complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et on homogénéise. 2. 3.a. c (mmol.L-1) 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 U (V) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 I (mA) 0,22 0,43 0,65 0,86 1,08 1,28 1,49 1,70 1,91 2,1 G (mS) 0,22 0,43 0,65 0,86 1,08 1,28 1,49 1,70 1,91 2,1 U I G= b. (mmol.Lª¹) c 0 2 4 6 8 10 G(mS) 0 0.5 1 1.5 2 4.a. P1C : la mesure en chimie Chapitre 6C 1ère S - 3/3 – MARTIN Lycée Français de Djibouti 0910 (mmol.Lª¹) c 0 2 4 6 8 10 G(mS) 0 0.5 1 1.5 2 1.68 7.934 D’après le graphique la concentration de la solution diluée est c = 7,93 mmol·L-1. b. La solution de sérum a été diluée 20 fois dans la concentration molaire du sérum est : 1 0 L mol 16 , 0 93 , 7 20 c 20 c − ⋅ ≈ × = × = Exercice 2 : 1. ∑⋅ λ = σ i i i c 2. 2 3 NO Ag 10 66 , 6 5 10 ) 14 , 7 19 , 6 ( c ) ( 3 − − × = ⋅ × + = ⋅ λ + λ = σ − + S·m-1 Il ne faut pas oublier de convertir la concentration molaire en mol·m-3 et la conductivité molaire ionique en S.m2.mol-1. 3. 1 3 3 3 Cl Ag L mol 10 m mol 1 10 ) 14 , 7 19 , 6 ( 0133 , 0 c − − − − ⋅ = ⋅ = × + = λ + λ σ = − + Exercice 3 : 1. σ = ⇔ × σ = G L S L S G donc m 012 , 0 191 , 1 10 3 , 14 L S 3 = × = − 2. L 012 , 0 S 012 , 0 L S × = ⇔ = donc S=0,012×0,01=1,2×10-4 m². (ne pas oublier de convertir les cm en mètre) uploads/Philosophie/ chap-n-6c-eleve-exercices-conductimetrie-correction-0.pdf