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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 2
Activité 2 - Activité expérimentale
90 min
Sérum physiologique
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Objectif : Exploiter la loi de Kohlrausch et citer son domaine de validité.
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Problématique de l'activité
Le sérum physiologique est une solution de chlorure de sodium couramment utilisé dans les pharmacies familiales. Peu coûteux, il sert à nettoyer les yeux, le nez ou à laver les plaies.
Comment peut-on vérifier la concentration d'un sérum physiologique ?
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Doc. 1Loi de Kohlrausch
Pour des solutions suffisamment diluées, la conductivité \sigma de la solution s'exprime en fonction des concentrations des ions qu'elle contient. Pour une solution contenant deux types d'ions \text{X}_1\text{(aq)} et \text{X}_2\text{(aq)}
La conductivité molaire ionique \lambda est une caractéristique propre à l'ion considéré. Elle est constante à température donnée et traduit la contribution apportée par cet ion à la conductivité globale de la solution.
\sigma=\lambda_{1} \cdot\left[\mathrm{X}_{1}\right]+\lambda_{2} \cdot\left[\mathrm{X}_{2}\right]
\sigma : conductivité de la solution (S·m-1)
\lambda_1 et \lambda_2 : conductivités molaires ioniques de \text{X}_1\text{(aq)} et \text{X}_2\text{(aq)} (S·m2·mol-1)
[\text{X}_1] et [\text{X}_2] : concentrations de \text{X}_1\text{(aq)} et de \text{X}_2\text{(aq)} (mol·m-3)
\lambda_1 et \lambda_2 : conductivités molaires ioniques de \text{X}_1\text{(aq)} et \text{X}_2\text{(aq)} (S·m2·mol-1)
[\text{X}_1] et [\text{X}_2] : concentrations de \text{X}_1\text{(aq)} et de \text{X}_2\text{(aq)} (mol·m-3)
La conductivité molaire ionique \lambda est une caractéristique propre à l'ion considéré. Elle est constante à température donnée et traduit la contribution apportée par cet ion à la conductivité globale de la solution.
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Doc. 2Caractéristiques du conductimètre
Le zoom est accessible dans la version Premium.
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Doc. 3Matériel nécessaire
- Cinq fioles jaugées de 10{,}0 mL
- Solution de chlorure de sodium \text{S}_0 (\text{Na}^+\text{(aq)} ; \text{Cl}^-\text{(aq)}) de concentration en soluté apporté c_0 = 1{,}0 × 10^{-2} mol·L-1
- Sérum physiologique commercial à 0{,}9 %, dilué 20 fois
- Pipette graduée 10,0 mL
- Deux béchers
- Eau distillée
- Conductimètre
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- Conductivités molaires ioniques à 25 °C :
\lambda\left(\mathrm{Na}^{+}\right)=5{,}01 \times 10^{-3} S·m2·mol-1 et \lambda\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)=7{,}63 \times 10^{-3} S·m2·mol-1 - Masse molaire du chlorure de sodium : M(\mathrm{NaCl})=58{,}4 g·mol-1
- Masse volumique du sérum physiologique : \rho_{\text {sérum }}=1,00 g·mL-1
- Expression du titre massique : t=\frac{m_{\text {soluté }}}{m_{\text {solution }}}
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Consultez
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Questions
Compétence(s)
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
REA : Effectuer des mesures avec des capteurs
REA : Effectuer des mesures avec des capteurs
2. Réaliser quatre solutions étalons de concentration comprise entre 1{,}0 \times 10{^-3} mol·L-1et c_0 à partir de la solution \text{S}_0. Mesurer les conductivités \sigma de ces solutions.
3. Tracer la courbe d'étalonnage \sigma = f(c). Vérifier la proportionnalité entre ces grandeurs.
GeoGebra
5. Comparer les résultats avec l'indication précisée dans le doc. 3.
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Synthèse de l'activité
Rédiger un protocole permettant de retrouver la concentration d'une solution commerciale à l'aide de mesures de la conductivité de plusieurs solutions étalons.
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah