Conductimétrie

Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · physique-chimie (terminale), chapitre 1 — Cinétique chimique et suivi temporel

Énoncé

Conductimétrie.

On suit par conductimétrie l'hydrolyse du 2-chloro-2-méthylpropane : $R - Cl + H X_{2} O R - OH + H X^{+} + Cl X^{-}$ . Initialement la solution est non conductrice. Expliquer qualitativement l'évolution de la conductivité $σ$ au cours du temps et relier sa valeur finale à l'avancement.

Corrigé

La réaction libère des ions $H X^{+}$ et $Cl X^{-}$ ; le nombre d'ions augmente, donc d'après la loi de Kohlrausch $σ = \sum_{i} λ_{i} [X_{i}]$ , la conductivité croît au cours du temps. Elle augmente vite au début (vitesse maximale) puis se stabilise lorsque le réactif est épuisé. À l'état final, $[H X^{+}] = [Cl X^{-}] = x_{V, f}$ (avancement volumique final), donc

$σ_{f} = (λ_{H X^{+}} + λ_{Cl X^{-}}) x_{V, f} .$

La mesure de $σ (t)$ permet ainsi de remonter à $x_{V} (t)$ par $σ (t) = (λ_{H X^{+}} + λ_{Cl X^{-}}) x_{V} (t)$ .

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