Un sérum physiologique affiche « chlorure de sodium 0,9 % » sur son flacon : est-ce vraiment la bonne concentration ? Dans ce TP de conductimétrie, tu réalises une droite d’étalonnage avec des solutions de chlorure de sodium diluées, puis tu mesures la conductivité du sérum dilué pour retrouver sa concentration.
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Objectif du TP de conductimétrie
Préparer une gamme d’étalonnage par dilution, tracer σ = f(c), déterminer la concentration en chlorure de sodium d’un sérum physiologique et la comparer à la valeur indiquée par le fabricant.
Matériel
- Un conductimètre avec sa cellule et une sonde de température
- Une solution mère de chlorure de sodium à 1,00 × 10−2 mol/L
- Cinq fioles jaugées de 50,0 mL, une fiole jaugée de 100,0 mL
- Une burette ou des pipettes jaugées (10,0 mL, 20,0 mL, 30,0 mL, 5,0 mL)
- Des béchers de 100 mL et de l’eau distillée
- Un flacon de sérum physiologique (0,9 % de chlorure de sodium en masse par volume)
- Un agitateur magnétique avec barreau aimanté (facultatif)
Sécurité
Porte une blouse et des lunettes. Ne goûte jamais les solutions de TP. Rince la cellule du conductimètre à l’eau distillée entre chaque mesure et essuie-la sans la frotter. Manipule la verrerie jaugée avec précaution.
Protocole
- Calcule les volumes de solution mère à prélever pour préparer 50,0 mL de solutions de concentrations 2,0 ; 4,0 ; 6,0 et 8,0 mmol/L (la solution mère à 10,0 mmol/L sert de cinquième étalon).
- Prépare ces solutions dans les fioles jaugées de 50,0 mL : prélève le volume calculé, complète à l’eau distillée jusqu’au trait de jauge et homogénéise.
- Prépare la solution diluée de sérum : prélève 5,0 mL de sérum et complète à 100,0 mL dans la fiole jaugée (dilution d’un facteur 20).
- Rince la cellule à l’eau distillée, puis avec un peu de la solution à mesurer, et plonge-la en veillant à immerger complètement les électrodes sans toucher les parois.
- Mesure la conductivité et la température de chaque solution, en commençant par la plus diluée ; note les valeurs une fois la lecture stabilisée.
- Mesure la conductivité de la solution diluée de sérum dans les mêmes conditions de température.
- Trace σ en fonction de c sur la grille et ajuste la droite d’étalonnage.
- Place sur la droite la conductivité du sérum dilué et lis sa concentration.
Mesures à relever
| c (mmol/L) | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | Sérum dilué |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Volume de solution mère (mL) | … | … | … | … | solution mère | 5,0 mL de sérum |
| σ (mS/m) | … | … | … | … | … | … |
| Température (°C) | … | … | … | … | … | … |
Questions
- Calcule les volumes de solution mère à prélever et justifie le choix de la verrerie jaugée.
- Pourquoi rince-t-on la cellule à l’eau distillée puis avec la solution à mesurer ?
- Trace σ = f(c) : quelle est la nature de la courbe ? Quelle loi ce résultat illustre-t-il ?
- Détermine le coefficient directeur de la droite et compare-le à λ(Na+) + λ(Cl−) = 12,64 mS·m2·mol−1.
- Détermine la concentration en NaCl du sérum dilué, puis celle du sérum non dilué en mmol/L.
- Calcule la concentration massique du sérum (M(NaCl) = 58,5 g/mol) et compare-la à la valeur de l’étiquette (9,0 g/L) par un écart relatif.
- Pourquoi ne pouvait-on pas mesurer directement la conductivité du sérum non dilué ?
- Pourquoi faut-il que toutes les mesures aient lieu à la même température ? Quelle conséquence aurait un écart de 5 °C ?
Pour aller plus loin
- Dilue davantage le sérum (facteur 50) et vérifie que tu retrouves la même concentration initiale.
- Teste une solution de sucre à la même concentration que le sérum : prévois puis mesure sa conductivité.
