Tous autour la conductivité équivalent

[dztomouh90]

Bonjour ...

Je veux avoir des idées autous ces questions s'il vous plait !!!

1- Quelle est la différence entre la conductivité équivalente et la conductivité équivalente molaire

2- Quelle est la différence entre la conductivité équivalente et la conductivité équivalente limite

3- Quelle est la différence entre la conductivité molaire ionique limite et la conductivité équivalente limite


Je veux les équations s'il est possible et les unités; et je veux des réponses exactes s'il vous plait et pas des fichiers des cours ...

Merci
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[moco]

Les grandeurs où apparaissent le terme équivalent se rapportent à des mesures faites en fin du 19ème siècle où la mole n'était pas connue. On exprimait les quantités de matière en équivalents. Aujourd'hui, on travaille en moles et on dit que 1 mole de HCl pèse 36.5 g et 1 mole de CaCl₂ pèse 111 g. Cela revient à dire que HCl a une masse molaire de 36.5 g/mol, et que CaCl₂ a une masse molaire de 111 g/mol. De même 1 mole de Fe₂(SO₄)₃ pèse 2·56 + 3(32 + 4·16) = 400 g/mol
Au 19ème siècle, un équivalent est égal à la masse d'une mole divisé par le nombre de charges positives ou négatives qu'il y a dans les ions de cette molécule.
1 équivalent de HCl pèse 36.5 g/éq, parce qu'il y a 1 plus et 1 moins dans cette molécule en solution.
1 équivalent de CaC_l2 pèse 111 g/2 = 55.5 g/éq, parce qu'il y a 2 plus et 2 moins dans cette molécule en solution
1 équivalent de Fe₂(SO₄)₃ pèse 400 g/6 = 66.67 g/éq, parce qu'il y a 2 fois 3 charges plus sur les deux ions Fe³⁺, ou 3 fois 2 charges moins sur les 3 ions SO₄^2- dans cette molécule.
On voit que la mole et l'équivalent, c'est pareil pour les électrolytes les plus simples, comme HCl, NaCl, NaOH, KNO3.

Il se trouve que la plupart des mesures et des calculs faits en électrochimie datent de cette époque. Au 20ème siècle, on s'est un peu désintéressé de cette science. Mais les ouvrages d'électrochimie actuels citent encore souvent les mesures faites en équivalents.
Autre différence. Au 19ème siècle, on travaillait en unités centimétriques. La concentration d'une solution s'exprimait en équivalent pas cm3. Aujourd'hui, on s'exprime en moles, et l'unité de mesure est le mètre. Pour faire donc des calculs de conductimértie, aujourd'hui, on mesure la concentration en mole par mètre cube. Attention ! Ce n'est pas l'unité habituelle.

En électrochimie, la concentration en électrochimie s'exprime en mole par mètre cube (et pas en mole par litre, comme on a l'habitude). Et au 19ème siècle, elle s'exprimait en équivalent par cm³.
Ainsi, pour les électrochimistes, une solution de HCl 1 mol/L avait une concentration de 0.001 éq/cm³ au 19ème siècle, et de 1000 ml/m³ aujourd'hui. De même une solution de Fe₂(SO₄)₃ 1 mol/L avait une concentration de 0.006 éq/cm³, et a aujourd'hui une concentration de 1000 mol/m³.

Est-ce que tu me suis ? Je l'espère, car ce n'est pas fini. On y va ?

La conductance G d'une solution est le rapport du courant qui traverse cette cellule divisé par la tension qui a créé ce courant. G = I/U. Si le courant est en Ampère et la tension en Volt, la conductance s'exprime en Siemens S. J'espère que tu sais que la conductance G et la conductivité sigma d'une cellule sont reliées par la formule : G = K sigma, où K désigne la constante de cellule, qui est égale à la surface de l'une des deux plaques plongeant dans le liquide, divisé par la distance qui les sépare. K s'exprime donc en surface par distance, donc l'unité de K est soit le cm²/cm, donc le cm, ou le m²/m, donc le m. L'unité de sigma est donc le Siemens m^-1 ou le Siemens cm^-1.

Attention, c'est là que cela va se gâter. On s'est très vite aperçu, au 19ème siècle, que la conductivité sigma est presque exactement proportionnelle à la concentration de la solution. Donc sigma/concentration est presque une constante. Ce rapport a été symbolisé lambda, et il est appelé conductivité molaire ou conductivité équivalente, selon l'unité choisie pour la concentration et la dimension de la cellule.
Au 19ème, on a défini la conductivité équivalente, qui s'exprime en Siemens·cm²·éq^-1.
De nos jours, on utilise la conductivité molaire, qui s'exprime en Siemens·m²·mol^-1.
Exemple, l'expérience montre que HCl 0.1 M, la conductivité molaire est de Lambda = 3.95 mS m² mol^-1 ; et la conductivité équivalente est de Lambda = 395 S cm² éq^-1.
Pour HCl 0.01 M, on trouve presque les même valeurs où il faut remplacer les chiffres 395 par 408 (J'abrège pour gagner du temps).

A force de répéter ce genre de mesures, on s'est aperçu que si on extrapole aux dilutions extrêmes, on tombe sur des valeurs limites qu'on désigne sous le terme de conductivité molaire ou équivalente limite. Pour HCl c'est 426 S cm² éq^-1, ou 4.26 mS m² mol^-1.

L'avantage de ce résultat est que ce lambda limite est toujours la somme de deux termes, un par type de ion, qu'on symbolise lambda plus et lambda moins, et qu'on appelle conductivité ionique molaire (ou conductivité limite équivalente). Par exemple, pour HCl la conductivité équivalente limite de 426 peut être décomposée en deux conductivités ioniques équivalentes, donc un lambda plus valant 350 et un lambda moins valant 76, si tout est en S cm² éq^-1. En unité modernes, on dit que la conductivité limite molaire de HCl est de 4.26 mS m² mol^-1 et que c'est une somme de lambda plus valant 3.50 mS m² mol^-1, et d'un lambda moins valant 7.6 mS m² mol^-1.

Je fatigue. Tu me pardonnes si j'arrête ici ?

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[dztomouh90]

Merci beaucoup ...

Je pense que ça suffit

[dztomouh90]

Bonjour...
vous dites:
"Exemple, l'expérience montre que HCl 0.1 M, la conductivité molaire est de Lambda = 3.95 mS m2 mol-1 ; et la conductivité équivalente est de Lambda = 395 S cm2 éq-1."

Je croit que cette calcule n'est pas correcte !! pour moi et selon que je comprend ...
Si la conductivité molaire est égale à 3.95 mSm²mol-1 donc la conductivité équivalente est égale à 197.5 Scm²éq-1

Désolé, mais j'ai pas compris comment vous faites ces calcules à partir un seul donné HCl 0.1M, et ces calcules aussi:
"Pour HCl 0.01 M, on trouve presque les même valeurs où il faut remplacer les chiffres 395 par 408 (J'abrège pour gagner du temps)."

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Pour HCl et NaCl, la concentration en mol/l est égale à la concentration en équivalent/L

[dztomouh90]

Parce que nous avons étidué comme ça:

[moco]

Désolé de te le dire. Mais c'est hélas faux. 1 mole de NaCl transporte un équivalent de charge, donc un Faraday, et pas deux. Donc on peut dire que 1 mole HCl ou NaCl c'est aussi 1 équivalent de NaCl ou HCl.

[dztomouh90]

Désolé pour prolonger la discussion

Donc si on a un solution:
1/- 1mol de Na2SO4 ... égale à quelle quantité en Eq?
2/- et pour Cl- aussi le mème question s'il vous plait

Parce que parmi que j'ai comprende que la concentration équivalente est la concentration des électrons !!!. .. pour ce raison je te questionne autour le Cl-
et si vous avez des autres informations qui peuvent m'aide donne moi s'il vous plait

Merci

[moco]

1 mole de Na2SO4, c'est 2 équivalents de Na2SO4

Dans les réactions redox, c'est vrai que c'est la concentration des électrons, Et cette valeur dépend de la réaction que tu vas effectuer avec ta substance.

Si tu continues à travailler avec les équivalents, tu vas finir par te tromper. Je trouve même bizarre qu'on continue à enseigner les équivalents. Cette notion a été abandonnée au milieu du 20ème siècle, au profit de la notion de moles, qui ne porte jamais à confusion. La notion d'équivalent dépend de la réaction que tu choisis d'étudier. Une solution 0.1 molaire de FeSO4 contient toujours la même quantité de FeSO4. C'est 0.1 mole de FeSO4 par litre.
Mais cette même solution contient 0.1 équivalent de fer par litre si tu fais une réaction qui oxyde cet atome de fer(II) en fer(II).
Par contre, elle contient le double, donc 0.2 équivalent de fer, si tu fais une réaction de précipitation avec adjonction d'ions OH- par exemple.

Il faut te hâter d'abandonner les équivalents. Avec les moles, il n'y a jamais de risques de confusion.