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conductimétrie : acide sulfurique et chlorure de baryum

d'après : www.chimix.com

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   0,10      10      100      2      20      augmente      chlorure      défaut      défaut      diminue      excès      excès      oxonium      oxonium      sulfate      supérieur      x      x      x   

Etude théorique du titrage par conductimétrie d'une solution S1 d'acide sulfurique de concentration C1 = 0,10 mol /L. La constante de la cellule du conductimètre vaut k = 100 m-1.
Lorsqu'on ajoute une solution titrée S2 de chlorure de baryum, de concentration C2 =0,010 mol /L, dans la solution diluée d'acide sulfurique, on observe la formation d'un précipité blanc.
La formule chimique du précipité est : condu1.gif
Equation de la réaction de précipitation correspondante :
condu11.gif(aq)+condu10.gif(aq)=condu1.gif( solide)

Le volume de la solution d'acide sulfurique est notée V ( mL) ; le volume de la solution de chlorure de baryum est notée v (mL)
La solution d'acide sulfurique contient des ions condu10.gifet de ions condu12.gif
Les concentrations initiales valent :
[sulfate]= mol/L = 0,10*1000 = mol m-3.
[oxonium]= *0,10 = 0,20 mol/L = 200 mol m-3.
La solution de chlorure de baryum contient des ions baryum condu11.gif et des ions condu13.gif
Les concentrations initiales valent :
[baryum] = 0,010 mol/L = 1000*0,010 = mol m-3.
[chlorure]=2*0,010 = 0,020 mol/L = mol m-3.


Quantités de matière :
n(sulfate) initial = C1 V= 0,1 V mmol si V s'exprime en mL.
n( baryum) ajouté = C2 v = 0,01 v si v s'exprime en mL.
avancement (mmol)condu11.gif ajouté+condu10.gif=condu1.gif
initial000,1 V0
en cours x 0,01 v=0,1 V-
à l'équivalenceXéq0,01v éq=Xéq0,1 V-Xéq=0Xéq


Les ions chlorure sont spectateurs : [chlorure]= n(chlorure) / (V+v) = 0,02 v / (V+v) mol/L = 20 v/(V+v) mol m-3.
Les ions sont spectateurs :[oxonium]= n(oxonium) /(V+v) = 0,2V / (V+v) mol/L = 200 V/-V+v) mol m-3.

Avant l'équivalence :
Les ions baryum ( en ) réagissent avec les ion sulfate : [baryum]=0
Les ions sulfate sont en : [sulfate]=n( sulfate)/(V+v) = (0,1V-x)/(V+v) mol/L = 100(0,1V-x)/(V+v) mol m-3.

Expression de la conductivité de la solution :
condu14.gif
La conductivité lorsque l'avancement x augmente.
La courbe est une droite si V+v reste à peu près constant ; c'est à dire si V très à v.

A l'équivalence :
0,1V*Xéq=0 donne Xéq= 0,1V.

Après l'équivalence :
Les ions sulfate sont en : [sulfate]= 0
Les ions baryum ajoutés sont en :
[baryum] = (0,01v-Xéq) / (V+v) = (0,01 v- 0,1V) / (V+v)

Expression de la conductivité de la solution :
condu15.gif
La conductivité avec le volume v de solution de chlorure de baryum ajouté.