Conductimétrie (TP n°1)
Avertissement: Lors de la manipulation des cellules, veiller
à ne pas établir de court-circuit entre celles-ci.
I. Objectif:
- Étude des grandeurs d'influence d'une cellule conductimétrique.
II. Matériel:
- Un GBF muni d'une fiche BNC.
- Une cellule conductimétrique expérimentale. (pour
les professeurs, voir le détail du montage)
- Deux multimètres.
- Un pied de mécanique muni d'une noix et d'une pince plate.
- Des fils de connexion.
- Un bécher de 400mL.
- Un bécher de 250mL.
- Des pipettes jaugées de 10mL et 20mL munies d'un pipeteur.
- Une fiole jaugée de 50mL.
- Une fiole jaugée de 100mL.
- Un valet élévateur.
- Un tournevis.
- Une pissette d'eau déminéralisée.
- Une solution de chlorure de sodium de concentration C=10-2mol.L-1
(5L pour la classe).
III. Influence de la surface des plaques
1. Manipulation
- Régler la cellule à l'écartement maximum.
- Réaliser le montage ci-contre (photographie ci-dessus) avec le
bécher de 400mL contenant la solution de chlorure de sodium de concentration
10-2mol.L-1.
- Placer les électrodes au ras de la surface du liquide (surface
immergée nulle).
- Appliquer une tension alternative sinusoïdale de fréquence
500Hz et de valeur efficace 8V environ.
- Relever les valeurs de la tension efficace Ueff et de l'intensité
efficace Ieff.
- Plonger les électrodes d'une graduation (la surface immergée
sera notée s). Pour faciliter l'opération, on pourra fixer une échelle en papier sur le bord du bécher. Relever Ueff et Ieff.
- Renouveler les mesures en immergeant les plaques d'une surface 2s, 3s,
..., 8s.
2. Exploitation
- Déterminer la conductance Go lorsque la surface immergée
est nulle (cette valeur qui d'après la théorie devrait être
nulle est due aux effets de bords).
- Dresser le tableau:
S(s) |
I(A) |
U(V) |
G(S) |
G-Go
(S) |
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- Tracer la courbe G - Go= f(S).
- Conclure.
IV. Influence de la distance séparant les plaques
1. Manipulation
- Pour un écartement des plaques égal à e (une cale),
plonger la cellule dans la solution de concentration Co=10-2mol.L-1
de façon à immerger une surface S=4s.
- Relever Ueff et Ieff.
- Renouveler cette opération pour des écartements des plaques
égaux à 2e, 3e, 4e, 5e.
2. Exploitation
- Dresser le tableau:
E(e) |
I(A) |
U(V) |
1/E(e-1) |
G(S) |
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- Tracer la courbe G=f(1/E)
- Comme dans le paragraphe précédent, la cellule conductimétrique
possède des effets de bord. Déterminer graphiquement Go
et tracer la courbe G-Go=f(1/E). Que peut-on dire de G-Go?
- Conclure.
V. Influence de la concentration de la solution
1. Manipulation
- Pour un écartement des plaques égal à 4e, plonger
la cellule dans la solution de concentration Co=10-2mol.L-1
de façon à immerger une surface S=4s.
- Relever Ueff et Ieff.
- Renouveler cette opération pour des solutions de concentrations
5,0.10-3mol.L-1, 3,0.10-3mol.L-1,
2,0.10-3mol.L-1, 1,0.10-3mol.L-1.
2. Exploitation
- Dresser le tableau:
C(mol.L-1) |
I(A) |
U(V) |
G(S) |
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- Tracer la courbe G=f(C).
- Conclure.
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