Lien entre conductivité électrique et concentration en ions H+ dans l'eau

[setor]

Bonjour,

Je m'intéresse à la conductivité électrique de l'eau pure. D'après Wikipedia, l'ion H⁺ ou H₃O⁺ est présent en permanence dans l'eau.

On dit que l'eau pure est un isolant électrique, mais je me demande si le fait d'augmenter énormément la concentration d'ions H⁺ dans l'eau ne permettrait pas à cette dernière de présenter une bonne conductivité électrique ?

Apparemment un ion H⁺ monopolise en moyenne 6 molécules d'eau qui ne peuvent plus solvater d'autres ions. Donc théoriquement, la concentration maximale d'ions H⁺ dans l'eau est 1/7 en nombre de molécules.
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[Sethy]

Dans l'eau tout à fait pure, ce qui veut dire sans CO2 dissout (qui acidifie le milieu), le pH est de 7.

Quel est dès lors la concentration en ion H+ et OH- libres à un moment donné ?

[setor]

Je pense qu'on peut augmenter la concentration en ions H⁺ et OH^- en augmentant la température de l'eau.

Pour une température de 25 °C, le pH de l'eau pure est 7 et la concentration en ions H⁺ est :

10^-7 mol / L
= 10^-7 x 6,022140857 x 10²³ ions / L
= 6,022140857 x 10¹⁶ ions / L
= 6,022140857 x 10¹⁹ ions / m³
= 1 ion / (1,660539040 x 10^-20 m³)

Je pense que la concentration en ions OH^- est égale à celle des ions H⁺.

[Sethy]

Oui, donc si tu pouvais regarder une molécule d'eau chaque seconde pour voir si elle était ionisée, en un an statistiquement, tu n'en verrais que 3 ... puisqu'il y a 31 536 000 secondes dans une année.

Donc, ce n'est pas étonnant que l'eau pure soit un bon isolant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[setor]

Tu dis que l'eau pure est un bon isolant car elle ne contient pas beaucoup d'ions H⁺.

Donc j'en déduis que plus il y a d'ions H⁺ et mieux le courant passe.

J'en déduis également que plus la température de l'eau est élevée, plus elle conduit le courant.

Question : si l'on dissout de l'acide sulfurique (H₂SO₄) dans de l'eau pure, et que l'on augmente donc la concentration en ions H⁺, est-ce que l'on augmente la conductivité électrique de la solution ?

[Sethy]

L'effet de la température n'est pas si important que ça.

Mais l'ajout de quelques gouttes d'acide rendent la solution immédiatement conductrice.

[setor]

Ça c'est une bonne nouvelle. Merci pour l'information.

Si je voulais pinailler, je dirais que la température a un effet très important sur la conductivité, puisque si on l'augmente suffisamment l'eau passe à l'état de plasma. Je blague.