Terminale S - Retour Sommaire - Revoir la leçon 24

(Pensez à utiliser la commande "Précédente" du navigateur et la touche F11 du clavier)

 

EXERCICE 24-D : DETERMINATION DE LA CONCENTRATION D'UNE SOLUTION DE SERUM PHYSIOLOGIQUE AVEC UNE COURBE D'ETALONNAGE CONDUCTIMETRIQUE

 

ENONCE

 

1- On commence par tracer la courbe d'étalonnage d'un conductimètre contenant des solutions de concentration connue.

Dans un bécher contenant une cellule de conductimètre, on verse successivement des solutions de chlorure de sodium de concentration C variant de 1,0 mmol / L à 10 mmol / L. Toutes ces solutions sont à la même température t = 25 °C.

On applique entre les électrodes de la cellule une tension sinusoïdale de valeur efficace U = 1,50 V (fréquence f = 100 Hz) délivrée par un GBF. On mesure pour chaque solution l'intensité efficace I du courant électrique qui traverse la cellule.

On obtient les résultats suivants :

 

concentration C

(mmol / L)

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10

tension U

(V)

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

intensité I

(mA)

1,31

2,63

3,92

5,25

6,54

7,85

9,16

10,5

11,8

13,1

1- Déterminer la conductance G = de la portion de solution située essentiellement entre les deux électrodes de la cellule, pour chaque concentration C. (corrigé)


 2- Représenter la variation de la conductance G de la portion de solution située dans la cellule en fonction de la concentration C de la solution de chlorure de sodium. (c)


3- On utilise maintenant une solution de sérum physiologique injectable diluée 25 fois et on mesure (toujours pour une tension efficace de 1,50 V et une température de 25 °C) une intensité de courant I1 = 7,95 mA.

Déterminer la concentration massique (ou titre massique t) de la solution de sérum physiologique. (c)


4- Le fabricant du sérum indique une concentration massique t étiquette = 9,0 g / L (valeur donnée à ± 5% près) soit une "fourchette" :

8,55 g / L < t étiquette < 9,45 g / L.

La valeur trouvée grâce à la courbe d'étalonnage du conductimètre est-elle bien comprise dans cette fourchette ? (c)

 

SOLUTION


1-
(énoncé) Déterminons la conductance G = (1)de la portion de solution située essentiellement entre les deux électrodes de la la cellule, pour chaque concentration C.

concentration C

(mmol / L)

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10

tension U

(V)

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

1,50

intensité I

(mA)

1,31

2,63

3,92

5,25

6,54

7,85

9,16

10,5

11,8

13,1

conductance G =

(mS)

0,87

1,75

2,61

3,50

4,36

5,23

6,11

7,00

7,87

8,73


2- (e) Représentons la variation de la conductance G de la portion de solution située dans la cellule en fonction de la concentration C de la solution de chlorure de sodium.

  (2)


3- (e) Quand on utilise ensuite une solution de sérum physiologique injectable diluée 25 fois on mesure (toujours pour une tension efficace de 1,50 V et une température de 25 °C) une intensité de courant I1 = 7,95 mA. Déterminons la concentration massique (ou titre massique t) de la solution de sérum physiologique.

  L'intensité I1 = 7,95 mA = 7,95 ´ 10 - 3 A correspond à une conductance G1 de la portion de sérum dilué située essentiellement entre les électrodes de la cellule :

G1 = I1 / U = 7,95 ´ 10 - 3 / 1,50 = 5,30 ´ 10 - 3 S

G1 = 5,30 mS (3)

Pour G1 = 5,30 mS, le graphe ci-dessus donne une concentration C1 = 6,1 mmol / L (4)

- La solution de sérum physiologique injectable est, en réalité, 25 fois plus concentrée :

C sérum injectable = 25 ´ C1 = 25 ´ 6,1

C sérum injectable = 152,5 mmol / L

C sérum injectable = 0,152 mol / L (5)

- La masse molaire du chlorure de sodium est M (NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g / mol (6)

- La concentration massique (ou titre massique t) de la solution de sérum physiologique injectable est :

t sérum injectable = 0,152 ´ 58,5

t sérum injectable = 8,89 g / L (7)

Unité : Le produit 0,152 mol / L ´ 58,5 g / mol donne bien 8,89 g / L


4- (e) Le fabricant du sérum indique une concentration massique t étiquette = 9,0 g / L (valeur donnée à ± 5% près) soit une "fourchette" :

8,55 g / L < t étiquette < 9,45 g / L (8)

La valeur trouvée grâce à la courbe d'étalonnage du conductimètre (8,89 g / L) est bien comprise dans cette fourchette. (9)

Remarque : Cette méthode de détermination des quantités de matière en solution a ses limites. Elle ne peut être appliquée que si la solution ne contient qu'un seul soluté ionique. (10)

 

A VOIR :

Exercice 24-A : Connaissances du cours n° 24.

Exercice 24-B : Dosage par étalonnage spectrophotométrique.

Exercice 24-B-bis : Suivi spectrophotométrique d'une transformation chimique. Dosage par étalonnage.

Exercice 24-C : Dosage par étalonnage conductimétrique. Loi de Kaulrausch.

Exercice 24-D : Courbe d'étalonnage conductimétrique. Détermination de la concentration d'une solution de sérum physiologique. (ci-dessus)

Exercice 24-E : Titrage pH-métrique d'un vinaigre.

Exercice 24-F : Dosage colorimétrique.

Exercice 24-G : Titrage pH-métrique d'une solution d'ammoniaque par une solution d'acide chlorhydrique.

Exercice 24-H : Dosage conductimétrique d'un lait.

Exercice 24-I : Les couleurs du bleu de bromothymol.

Exercice 24-J : Le synthol (Dosage avec un indicateur coloré puis dosage par conductimétrie simple).

Retour Sommaire - Informations