Exercice 3 page 454 : Calculer la conductivité d'une solution
D'après la loi de Kohlrausch, on a :
σ = λAg+ [Ag+] + λNO3- [NO3-]
= λAg+ c + λNO3- c
= (λAg+ + λNO3-) c
A. N. : avec c = 2,0 mmol.L- 1 = 2,0 mol.m- 3
σ = (6,19. 10- 3 + 7,14. 10- 3) x 2,0 = 2,7. 10- 2 S.m- 1.
La conductivité de la solution de nitrate d'argent est 2,7. 10- 2 S.m- 1.
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Exercice 4 page 454 : Calculer la conductivité d'une solution
D'après la loi de Kohlrausch, on a :
σ = λNa+ [Na+] + λSO42 - [SO42 -]
A. N. : avec [Na+] = 4,8. 10- 3mol.L- 1 = 4,8 mol.m- 3
et [SO42 -] = 2,4. 10- 3mol.L- 1 = 2,4 mol.m- 3
σ = 5,01. 10- 3 x 4,8 + 16,0. 10- 3 2,4 = 6,2. 10- 2 S.m- 1
La conductivité de la solution de sulfate de sodium est 6,2. 10- 2 S.m- 1.
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Exercice 5 page 454 : Calculer une concentration
D'après la loi de Kohlrausch, on a :
σ = λ Na+ [Na +] + λ HO- [HO -]
d'après l'équation de dissolution : NaOH → Na + + HO -, on a [Na +] = [HO -] = c
donc σ = λ Na+ c + λ HO- c
= (λ Na+ + λ HO-) c
et c =
σ
/
λNa+ + λHO-
A. N. : c =
0,144
/
5,01. 10- 3 + 19,9. 10- 3
= 5,78 mol.m - 3 = 5,78. 10 - 3 mol.L - 1
La concentration de la solution d'hydroxyde de sodium est 5,78. 10- 3 mol.L- 1.
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Exercice 6 page 454 : Comparer des conductivités ioniques molaires
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Exercice 7 page 455 : Exploiter une courbe d'étalonnage
- D'après le graphique, on lit c1 = 3,6 mmol.L- 1.
- D'après le graphique, on lit A'400 = 0,72.
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Exercice 8 page 455 : Exploiter une courbe d'étalonnage
- D'après le graphique, on lit c = 3,7 mmol.L- 1.
- D'après le graphique, on lit σ' = 79 mS.m- 1.
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Exercice 3 page 474 : Ecrire l'équation de la réaction
Protocole 1 : l'équation est HCO2H + HO- → HCO2- + H2O ;
protocole 2 : l'équation est H3O+ + HO- → 2 H2O ;
protocole 3 : l'équation est MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2 + → Mn2 + + 4 H2O + 5 Fe3 + .
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Exercice 4 page 474 : Donner une relation à l'équivalence
- A l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques.
- Protocole 1 : on a ni(HCO2H) = nE(HO-) ;
protocole 2 : on a ni(H3O+) = nE(HO-) ;
protocole 3 : on a ni(MnO4-) =
nE(Fe2 +)
/
5
.
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Exercice 5 page 474 : Suivre une grandeur physique
- On peut suivre un titrage grâce au pH ou à la conductivité. Le pH se mesure avec un pH-mètre et la conductivité avec un conductimètre.
- Dans le cas d'un titrage pH-métrique, on place le pH en ordonnée et le volume versé de la solution titrante en abscisse. Dans le cas d'un titrage conductimétrique, on place la conductivité en ordonnée et le volume versé de la solution titrante en abscisse.
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Exercice 6 page 474 : Choisir un indicateur de fin de titrage
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Exercice 7 page 474 : Interpréter un changement de pente
D'après la loi de Kohlrausch, on a :
- avant l'équivalence : σ = λ(H3O+) [H3O+] + λ(NO3-) [NO3-] + λ(Na+) [Na+]
les ions oxonium sont consommés et les ions sodium sont apportés à la solution mais λ(Na+) < λ(H3O+) donc la conductivité de la solution diminue.
- à l'équivalence : σE = λ(NO3-) [NO3-] + λ(Na+) [Na+]
la conductivité est minimale.
- Après l'équivalence : σ = λ(NO3-) [NO3-] + λ(Na+) [Na+] + λ(HO-) [HO-]
les ions sodium et hydroxyde sont apportés à la solution donc la conductivité de la solution augmente.
On remarque que la conductivité molaire des ions H 3O + et HO - est bien supérieure à celle des autres ions.
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Exercice 8 page 474 : Déterminer une concentration
- D'après la méthode des tangentes, on lit sur le graphique VE = 10 mL.
- A l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stoechiométriques.
Donc ni(NH3) = nE(H3O+).
- D'où cS VS = c VE
et cS =
c VE
/
VS
A.N. : cS =
1,0. 10- 2 x 10
/
10,0
= 1,0. 10- 2 mol.L- 1 .
La concentration de la solution d'ammoniac est 1,0. 10- 2 mol.L- 1 .
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