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Conductivités molaires ioniquesLa conductivité molaire ionique est notée l ; elle s'exprime, en unité du système international, en W-1.m².mol-1 (ou S. m².mol-1). Une unité courante est le mS.m².mol-1. La conductivité molaire ionique dépend de la nature de l'ion et du solvant, de la température et de la concentration. Elle est souvent donnée, dans les tables, à concentration nulle : elle est alors notée l°. Il convient alors préciser la température et le solvant. Si la charge de l'ion considéré est égale à ze (en coulomb), z étant un nombre algébrique et e la charge (en valeur absolue) de l'électron, l'IUPAC préconise de tabuler l° (1/|z| Mz), selon un texte datant de 1982. Cela revient à ramener la grandeur conductivité ionique à une mole de charge, sans toutefois évoquer une grandeur "équivalente" ionique. Ainsi, pour l'ion Mg2+ : l° (1/2 Mg2+) = 5,3 mS.m².mol-1 à 25 °C dans l'eau. De même, pour l'ion sulfate : l° (1/2 SO42-) = 8,0 mS.m².mol-1. Pour la conductivité molaire de l'électrolyte MgSO4, à 25 °C dans l'eau, on obtient alors : L ° (1/2 MgSO4) = l° (1/2 Mg2+) + l° (1/2 SO42-) = 13,3 mS.m².mol-1ou, de façon équivalente, L° (MgSO4) = 26,6 mS.m².mol-1 On peut avoir ainsi accès directement à la mobilité électrique de l'ion (quotient de la vitesse limite de l'ion par la valeur du champ électrique appliqué), grandeur notée u et exprimée en m².s-1.V-1 par la relation : l = u ´ F ; F est le faraday. L'avantage est que la comparaison des mobilités des ions est immédiate puisqu'il y a proportionnalité simple entre la mobilité de l'ion à dilution infinie et sa conductivité ionique molaire tabulée l°(1/|z| Mz). Cela facilite l'interprétation des courbes de dosage conductométrique. Exemple : l °(1/|z| Mz) à 25 °C dans l'eau (en mS.m².mol-1)
On voit immédiatement que Al3+ est un peu moins mobile que Ba2+, ce qui n'est pas évident si la conductivité molaire ionique est tabulée en l°( Mz), puisqu'on aurait alors : l °(Mz) à 25 °C dans l'eau (en mS.m².mol-1)
(M.Vigneron, IA-IPR, Clermont-Ferrand) |
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