Voici le corrigé du TP de conductimétrie : résultats types, droite d’étalonnage, concentration du sérum et compte rendu modèle. Tes valeurs peuvent varier légèrement selon ta cellule et la température.
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Résultats types : corrigé du TP de conductimétrie
| c (mmol/L) | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | Sérum dilué |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Volume de solution mère (mL) | 10,0 | 20,0 | 30,0 | 40,0 | solution mère | 5,0 mL de sérum |
| σ (mS/m) | 25,0 | 50,5 | 75,3 | 100,8 | 126,0 | 96,8 |
| Température (°C) | 25,0 | 25,0 | 25,1 | 25,0 | 25,0 | 25,0 |
Réponses aux questions
- Vmère = cfille Vfille ÷ cmère : pour 2,0 mmol/L : 2,0 × 50,0 ÷ 10,0 = 10,0 mL ; 4,0 : 20,0 mL ; 6,0 : 30,0 mL ; 8,0 : 40,0 mL. On utilise de la verrerie jaugée (pipette, burette, fiole) car la précision de la concentration conditionne celle du résultat.
- L’eau distillée enlève les ions de la solution précédente ; le rinçage avec la solution à mesurer évite de la diluer par l’eau restée dans la cellule.
- Donc, la courbe σ = f(c) est une droite passant par l’origine : σ est proportionnelle à c, ce qui illustre la loi de Kohlrausch σ = (λNa+ + λCl−) c.
- Coefficient directeur : (126,0 − 25,0) ÷ (10,0 − 2,0) = 12,6 mS·m2·mol−1 (σ en mS/m, c en mol/m3 = mmol/L), à comparer à 12,64 : accord à mieux que 1 %.
- Sérum dilué : c = σ ÷ 12,63 = 96,8 ÷ 12,63 ≈ 7,66 mmol/L (lecture graphique : 7,7). Facteur de dilution 20 : csérum = 20 × 7,66 ≈ 153 mmol/L.
- t = c M = 0,153 × 58,5 ≈ 8,96 g/L, soit 9,0 g/L. Écart relatif avec l’étiquette : |8,96 − 9,0| ÷ 9,0 ≈ 0,4 % : accord remarquable.
- Enfin, le sérum non dilué est à 154 mmol/L, hors du domaine de validité de la loi de Kohlrausch (< 10 mmol/L environ) et de la droite d’étalonnage : la proportionnalité n’y est plus vérifiée et le résultat serait faux.
- Ensuite, la conductivité augmente d’environ 2 % par °C : un écart de 5 °C entre l’étalonnage et la mesure introduirait une erreur d’environ 10 % sur la concentration.
Conclusion et compte rendu modèle
Puis, nous avons dosé le chlorure de sodium d’un sérum physiologique par conductimétrie. Par ailleurs, une gamme de cinq solutions étalons de 2,0 à 10,0 mmol/L a été préparée par dilution d’une solution mère à 10,0 mmol/L. Puis les conductivités mesurées vont de 25,0 à 126,0 mS/m et s’alignent sur une droite passant par l’origine, de coefficient directeur 12,6 mS·m²·mol⁻¹, en accord avec λ(Na⁺) + λ(Cl⁻) = 12,64 : la loi de Kohlrausch est vérifiée dans ce domaine. Ensuite, le sérum, dilué 20 fois, a une conductivité de 96,8 mS/m, soit une concentration de 7,66 mmol/L, donc 153 mmol/L pour le sérum, c’est-à-dire une concentration massique de 8,96 g/L.
Ainsi, la valeur indiquée est 9,0 g/L : l’écart relatif est de 0,4 %. Puis les incertitudes viennent de la verrerie, de la lecture du conductimètre et de la température, maintenue à 25 °C. De plus, la conductimétrie est donc une méthode rapide et fiable pour doser un électrolyte en solution diluée.
Erreurs fréquentes en TP
- Mesurer le sérum sans le diluer : la concentration est hors du domaine d’étalonnage.
- Oublier le facteur de dilution (20) dans le calcul final.
- Exprimer c en mol/L au lieu de mmol/L (ou mol/m3) pour la pente.
- Ne pas rincer la cellule entre deux solutions, ce qui contamine la mesure suivante.
- Mesurer à des températures différentes pour l’étalonnage et pour l’échantillon.