Détermination de constantes de réaction par conductimétrie
 

I. Objectifs
II. Matériel
III. Manipulation
  1. Réaliser le montage permettant les mesures de la conductance G.
  2. Appliquer à l’aide du GBF une tension alternative sinusoïdale de fréquence 500Hz.
  3. Déterminer la conductance G0 de la solution de chlorure de potassium; pour cela:
    • Rincer la cellule à l’eau distillée.
    • Verser 100mL de la solution de chlorure de potassium dans un bécher.
    • Immerger la cellule conductimétrique et effectuer une mesure de sa conductance G0.
  4. Préparer 100mL de solution aqueuse S3 d’acide éthanoïque de concentration C3=1,0.10-3mol.L-1.
  5. Déterminer la conductance des solutions S1, S2 et S3.
IV. Exploitation
  1. Déterminer la constante k de la cellule conductimétrique (k=L/S), sachant qu’à 25°C, la conductivité de la solution S0 de chlorure de potassium est s=0,141S.m-1.
  2. Regrouper les résultats des mesures dans un tableau du type ci-dessous:

 

S0

S1

S2

S3

U (V)

 

 

 

 

I (A)

 

 

 

 

G (S)

 

 

 

 

s (S.m-1)

0,141

 

 

 

  1. Dresser le tableau d’avancement de la réaction d’un acide carboxylique R-COOH avec l’eau.
  2. Les conductivités molaires ioniques à 25°C des ions contenus dans les solutions sont:
    l(H3O+)=35,0.10-3S.m2.mol-1; l(CH3CO2-)=4,09.10-3S.m2.mol-1; l(HCO2-)=5,46.10-3S.m2.mol-1;
    Déterminer les concentrations des espèces présentes en solution et compléter le tableau ci-dessous.
  3. Exprimer le taux d’avancement à l’équilibre en fonction de [H3O+]éq et de la concentration C de la solution. Le calculer pour chaque réaction.
  4. Déterminer la constante de réaction K pour chaque réaction. Préciser quelle est la réaction la plus avancée.
  5. Résumer les résultats dans le tableau ci-dessous.

 

S0

S1

S2

S3

U (V)

 

 

 

 

I (A)

 

 

 

 

G (S)

 

 

 

 

s (S.m-1)

0,141

 

 

 

[H3O+]

 

 

 

 

[A-]

 

 

 

 

[AH]

 

 

 

 

t

 

 

 

 

K

 

 

 

 

  1. Montrer que, aux incertitudes de mesures près, la valeur de K est indépendante de l’état initial.

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