Pourquoi une solution ionique conduit-elle le courant ?

Parce qu'elle contient des ions libres qui se déplacent et transportent les charges électriques.

Qu'est-ce qu'un électrolyte ?

Un électrolyte est une substance qui, dissoute dans l'eau, donne une solution conductrice d'électricité car elle libère des ions.

L'eau pure conduit-elle le courant ?

Non, l'eau pure (eau distillée) ne contient presque pas d'ions et ne conduit pas le courant électrique.

Quelle est la différence entre un électrolyte fort et un électrolyte faible ?

Un électrolyte fort se dissocie totalement en ions (ex. NaCl), tandis qu'un électrolyte faible ne se dissocie que partiellement.

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Conductivité électrique des solutions

Solutions ioniques et conduction du courant électrique

Approfondissement Ce chapitre va au-delà du programme officiel de 4ᵉ : utile pour aller plus loin ou anticiper.

À propos de cette page

Ce cours de chimie en quatrième sur « Conductivité électrique des solutions » suit le programme officiel de chimie de quatrième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Tester la conduction d'un liquide, Solutions ioniques, solutions moléculaires, Qui transporte le courant ? Électrons dans les métaux, ions dans les solutions, Plus d'ions, plus de courant : concentration et dilution. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de quatrième à réussir en chimie.

Tester la conduction d'un liquide

On réalise un circuit en série : générateur, ampèremètre (ou lampe) et deux électrodes (tiges de graphite ou plaques métalliques) plongées dans le liquide à tester. Si un courant circule, le liquide est conducteur.

Liquide	Courant ?	Interprétation
eau distillée, eau sucrée, huile, alcool pur	non (ou infime)	pas d'ions : liquides isolants
eau salée, vinaigre, acide chlorhydrique, soude	oui	solutions contenant des ions : conductrices
eau du robinet, eau minérale	faible	quelques ions dissous (calcium, magnésium, chlorure…)

Attention ! Ce n'est pas « l'eau » qui conduit : l'eau pure est isolante. Ce sont les ions dissous qui rendent une solution conductrice.

Solutions ioniques, solutions moléculaires

Définitions. Une solution ionique contient des ions dispersés dans l'eau : elle conduit le courant. Une solution moléculaire ne contient que des molécules (sucre, alcool) : elle ne conduit pas.

Quand un solide ionique se dissout, l'eau sépare ses ions, qui deviennent libres de se déplacer :

Solide dissous	Ions libérés dans l'eau
chlorure de sodium NaCl (sel)	Na⁺ + Cl⁻
chlorure de calcium CaCl₂	Ca²⁺ + 2 Cl⁻
sulfate de cuivre CuSO₄	Cu²⁺ + SO₄²⁻
nitrate de potassium KNO₃	K⁺ + NO₃⁻

Astuce. Une solution est toujours électriquement neutre : les charges + des cations compensent exactement les charges − des anions. Un ion Ca²⁺ « vaut » deux Cl⁻ : d'où le 2 devant Cl⁻.

Exemple. Le sucre se dissout très bien dans l'eau, mais ses molécules restent entières et sans charge : l'eau sucrée n'allume pas la lampe, alors que l'eau salée l'allume.

Qui transporte le courant ? Électrons dans les métaux, ions dans les solutions

	Dans un fil métallique	Dans une solution ionique
porteurs de charge	électrons libres (charge −)	ions : cations (+) et anions (−)
sens de déplacement	les électrons vont vers la borne + du générateur	les cations vont vers l'électrode reliée à la borne −, les anions vers celle reliée à la borne +
sens conventionnel du courant	de la borne + vers la borne − à l'extérieur du générateur, dans les deux cas

Règle. Le courant électrique dans une solution est dû au double déplacement des ions : cations dans un sens, anions dans l'autre. Aucun électron ne traverse la solution.

Exemple. Sur un papier imbibé d'eau salée, une goutte de sulfate de cuivre (ions Cu²⁺ bleus) et une goutte de permanganate de potassium (ions MnO₄⁻ violets) sont déposées au centre. Quand le courant passe, la tache bleue glisse vers l'électrode − et la tache violette vers l'électrode + : on voit les ions migrer.

Plus d'ions, plus de courant : concentration et dilution

Définition. La concentration massique d'une solution est la masse de soluté dissoute par litre de solution :

C = \frac{m}{V}

, en g/L, avec

m

en g et

V

en L.

Plus la solution est concentrée en ions, plus l'intensité du courant est grande (pour un même montage).
Diluer (ajouter de l'eau) diminue la concentration : la solution conduit moins bien, mais conduit encore.
Une solution moléculaire reste isolante quelle que soit sa concentration : l'eau très sucrée ne conduit toujours pas.

Exemple. L'eau de mer contient environ 35 g de sels par litre, une eau du robinet moins de 0,5 g/L : l'eau de mer est environ 70 fois plus concentrée en ions, elle conduit bien mieux.

Attention ! Avant de calculer, convertis le volume en litres : 250 mL = 0,25 L. Une masse de 3 g dans 250 mL donne

C = 3 \div 0, 25 = 12

g/L, pas 0,012.

Eau et électricité : les règles de sécurité

L'eau du robinet, l'eau de pluie, la sueur et le corps humain (riche en ions Na⁺, K⁺, Cl⁻…) sont des conducteurs. Un appareil branché qui tombe dans une baignoire, une prise touchée avec les mains mouillées ou un câble dénudé sous la pluie peuvent provoquer une électrisation, voire une électrocution (mort).

Règle	Raison
jamais d'appareil branché près d'une baignoire ou d'un lavabo	l'eau du bain est une solution ionique conductrice
mains sèches avant de toucher une prise ou un interrupteur	la peau mouillée conduit beaucoup mieux que la peau sèche
ne jamais toucher un câble tombé dans une flaque	la flaque conduit le courant jusqu'au corps

Astuce. « L'eau pure est isolante » est vrai au laboratoire, mais aucune eau de la vie courante n'est pure : considère toujours l'eau comme conductrice.

Méthode : rédiger un test de conduction

Un test se rédige en trois temps : ce que je fais, ce que j'observe, ce que je conclus.

Exemple rédigé. Je plonge les deux électrodes dans la solution de sulfate de cuivre, sans qu'elles se touchent. L'ampèremètre indique 85 mA. La solution conduit le courant : elle contient des ions (Cu²⁺ et SO₄²⁻), c'est une solution ionique.

Astuce. Compare toujours à un témoin : l'eau distillée (0 mA) prouve que le courant mesuré vient bien des ions dissous et non de l'eau ou du montage.

Attention ! Une lampe qui reste éteinte ne prouve pas l'absence totale d'ions : l'eau du robinet ne l'allume pas, mais l'ampèremètre détecte quelques milliampères. « Ne conduit pas » signifie « courant nul ou négligeable ».

En bref

Une solution qui contient des ions conduit le courant ; l'eau pure, l'eau sucrée, l'huile et l'alcool sont isolants.
Solide ionique dissous → ions libres : NaCl → Na⁺ + Cl⁻ ; CaCl₂ → Ca²⁺ + 2 Cl⁻. La solution reste électriquement neutre.
Dans un métal, ce sont les électrons qui se déplacent ; dans une solution, ce sont les ions : cations vers la borne −, anions vers la borne +.
Concentration massique $C = m / V$ (g/L). Plus la solution est concentrée en ions, plus l'intensité est grande ; diluer la fait baisser.
Eau de la vie courante = conductrice : jamais d'appareil électrique près de l'eau, mains sèches.

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