ENSEIGNER
vendredi 24 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Chimie 1ère S
  -  _ (Anciens programmes)  -  Chimie

Activité 2: Grandeurs d'influence de la conductance

 

1) Pour une solution donnée, par exemple de chlorure de sodium, quelles modifications du mode opératoire proposeriez vous, qui pourraient conduire à une modification de la conductance mesurée ?
Pour chacune des modifications proposées, quelle(s) grandeur(s) (ou paramètres) est impliquée ?
Soumettre les propositions au professeur qui organisera une discussion avec la classe

2) Expérimentez chacune des modifications proposées et conclure, après chaque expérience, sur l’influence de la grandeur impliquée.

3) Après mise en commun des mesures effectuées par chaque binôme, répondre à la question suivante : Quelles sont les grandeurs d’influence de la grandeur conductance ?
Préciser dans quel sens varie la conductance lorsque l’on fait varier la grandeur d’influence étudiée.


But: Grandeurs d'influence de la conductance

Cette partie amène l’élève à comprendre l’intérêt de l’utilisation d’une cellule de conductimétrie. L’étude des grandeurs d’influence est essentielle pour que l’élève comprenne bien le rôle de la cellule

Corrigé: Grandeurs d'influence de la conductance

1) On peut penser aux grandeurs d’influence suivantes : fréquence, tension, aire des plaques en contact avec la solution, écartement entre les électrodes, nature de l’électrolyte, nature des électrodes, concentration en soluté apporté, température…

Remarque: pour faire varier la concentration en soluté apporté, si un élève propose d’ajouter de l’eau, attention, car cela fait aussi varier la surface immergée en regard…

Corrigé: Grandeurs d'influence de la conductance

2)et 3) Les principaux résultats sont résumés dans le tableau suivant :

Modification du dispositif expérimental

Grandeur concernée par la modification

Variation de la grandeur

Que fait G ?

Rapprocher les électrodes (en gardant bien la tension constante)Distance l entre les électrodesl diminueAugmente
Modifier l’aire de la surface en contact avec la solutionAire SS est multipliée par 2Multipliée par 2
Changer la concentrationConcentration en soluté apportéLa concentration augmenteAugmente
Faire varier la tension aux bornes des électrodesUU est multipliée par 2Identique
Faire varier la fréquenceNN est multipliée par 2Identique

Savoir: Grandeurs d'influence de la conductance

1)Le professeur fait une mise en commun des propositions, en veillant à faire émerger si nécessaire le rôle potentiel de la concentration en solution apporté. C’est ici une occasion de faire comprendre à l’élève qu’une démarche scientifique correcte ne fait intervenir que la variation d’un paramètre à la fois.
Il s’agit de la même démarche que celle utilisée en seconde dans le cours de physique, lors de l’étude de la période d’un pendule (voir le site “ Outil ” sur le site académique).

Savoir: Grandeurs d'influence de la conductance

2) Au niveau de la gestion de la classe, on pourra répartir l’expérimentation des modifications à apporter, un binôme expérimentant l’influence de la tension, un autre celle de la fréquence… Certains binômes rapides pourront bien sûr expérimenter plusieurs grandeurs d’influence.

3) Ce travail montre à l’élève que la conductance est une grandeur qui dépend de la façon dont la mesure est effectuée. Pour une solution donnée, la conductance augmente si l’on approche les électrodes par exemple. Ceci à deux conséquences importante pour l’élève.
(1) la conductance n’est pas une caractéristique d’une solution, comme peut être sa masse volumique ou sa concentration. Il est donc impropre de parler de la “ conductance d’une solution ”. Il faut dire, comme le recommande le programme : la conductance de la portion de solution comprise entre les électrodes. C’est un peu lourd, mais si l’on consacre 50 minutes à faire découvrir à l’élève les grandeurs d’influence d’une solution, il faut l’assumer et adopter un vocabulaire propre, tant à l’oral, que dans les écrits que l’on met à la disposition des élèves.
(2) Si la conductance n’est pas une caractéristique d’une solution, il serait intéressant de “ créer ” une telle grandeur. Ce sera le rôle de la grandeur conductivité. On pourra parler de la conductivité d’une solution.