Chimie 4ᵉ
Ressources · 4ᵉ · Chimie
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
Ces exercices corrigés sur « Conductivité électrique des solutions » en quatrième permettent de s'entraîner et de vérifier ses acquis en chimie. Ils suivent le programme officiel de quatrième et sont classés par difficulté (facile, moyen, difficile). 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. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » : la correction est immédiate et tolère majuscules, espaces et ponctuation. Cet entraînement aide à mémoriser les méthodes, repérer ses erreurs et gagner en confiance avant un contrôle. Exercices gratuits proposés par un professeur particulier à Marseille pour réviser chimie en quatrième.
Entraîne-toi par niveau. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » (ou tape Entrée). La correction tolère majuscules, espaces et ponctuation.
Facile
Ex. 1Ce liquide est-il « conducteur » ou « isolant » ?
De l'huile de tournesol :
L'huile ne contient pas d'ions.Une solution de chlorure de sodium :
Elle contient des ions Na⁺ et Cl⁻.De l'alcool à 90° pur, sans eau :
L'alcool est un liquide moléculaire.Du jus de citron :
Un jus acide contient des ions H⁺ (entre autres).De l'eau déminéralisée pour fer à repasser :
Ses ions minéraux ont été retirés : presque plus aucun ion.Voir le corrigé
- isolant — L'huile ne contient pas d'ions.
- conducteur — Elle contient des ions Na⁺ et Cl⁻.
- isolant — L'alcool est un liquide moléculaire.
- conducteur — Un jus acide contient des ions H⁺ (entre autres).
- isolant — Ses ions minéraux ont été retirés : presque plus aucun ion.
Ex. 2Complète avec le mot qui convient : électrons, ions, cations, anions, électrodes.
Dans un fil de cuivre, le courant est dû au déplacement des .
Les électrons libres du métal.Dans l'eau salée, le courant est dû au déplacement des .
Cations et anions se déplacent en sens opposés.Les ions chargés positivement s'appellent des .
Exemples : Na⁺, Cu²⁺.Les ions chargés négativement s'appellent des .
Exemples : Cl⁻, SO₄²⁻.Les deux tiges plongées dans le liquide pour le tester sont les .
Souvent en graphite, car il ne réagit pas avec la solution.Voir le corrigé
- électrons — Les électrons libres du métal.
- ions — Cations et anions se déplacent en sens opposés.
- cations — Exemples : Na⁺, Cu²⁺.
- anions — Exemples : Cl⁻, SO₄²⁻.
- électrodes — Souvent en graphite, car il ne réagit pas avec la solution.
Moyen
Ex. 3Complète l'écriture de la dissolution (formules des ions, avec le coefficient si besoin).
KCl → K⁺ +
Un ion potassium pour un ion chlorure.CaCl2 → Ca²⁺ + Cl⁻ (coefficient)
Deux charges − pour compenser Ca²⁺.Na2SO4 → Na⁺ + SO4²⁻ (coefficient)
Deux Na⁺ (2 charges +) pour un sulfate (2 charges −).CuSO4 → + SO4²⁻ (formule du cation)
L'ion cuivre II, responsable de la couleur bleue.MgCl2 → + 2 Cl⁻ (formule du cation)
Un ion magnésium porte deux charges +.Voir le corrigé
- Cl- — Un ion potassium pour un ion chlorure.
- 2 — Deux charges − pour compenser Ca²⁺.
- 2 — Deux Na⁺ (2 charges +) pour un sulfate (2 charges −).
- Cu2+ — L'ion cuivre II, responsable de la couleur bleue.
- Mg2+ — Un ion magnésium porte deux charges +.
Ex. 4Concentration massique : calcule (réponse numérique seule).
On dissout 6 g de sel dans 500 mL de solution. Concentration en g/L :
500 mL = 0,5 L ; 6 ÷ 0,5 = 12 g/L.Une solution à 20 g/L ; masse de sel dans 250 mL, en g :
0,25 × 20 = 5 g.On dissout 1,8 g dans 200 mL. Concentration en g/L :
1,8 ÷ 0,2 = 9 g/L (c'est le sérum physiologique).Solution à 35 g/L (eau de mer) : masse de sels dans 3 L, en g :
35 × 3 = 105 g.Volume à préparer avec 4 g de sel pour obtenir 16 g/L, en mL :
V = 4 ÷ 16 = 0,25 L = 250 mL.Voir le corrigé
- 12 — 500 mL = 0,5 L ; 6 ÷ 0,5 = 12 g/L.
- 5 — 0,25 × 20 = 5 g.
- 9 — 1,8 ÷ 0,2 = 9 g/L (c'est le sérum physiologique).
- 105 — 35 × 3 = 105 g.
- 250 — V = 4 ÷ 16 = 0,25 L = 250 mL.
Difficile
Ex. 5Migration des ions et intensité : réponds brièvement.
Vers quelle électrode (reliée à la borne + ou à la borne −) se dirigent les ions Cu²⁺ ?
Les cations (+) sont attirés par l'électrode reliée à la borne −.Vers quelle électrode se dirigent les ions permanganate MnO4⁻ ?
Les anions (−) sont attirés par l'électrode reliée à la borne +.Deux solutions de sel, l'une à 2 g/L et l'autre à 30 g/L, dans le même montage. Laquelle donne l'intensité la plus grande ?
Plus d'ions par litre → plus de courant.On ajoute de l'eau distillée à une solution conductrice. L'intensité mesurée (augmente / diminue / ne change pas).
La dilution réduit la concentration en ions.Pourquoi le courant traverse-t-il la solution même si aucun électron ne s'y déplace ?
Parce que les ions, qui portent des charges, se déplacent : les cations dans un sens, les anions dans l'autre. Ce double déplacement de charges est un courant électrique.Le courant, c'est un déplacement de charges — pas forcément d'électrons.Voir le corrigé
- - — Les cations (+) sont attirés par l'électrode reliée à la borne −.
- + — Les anions (−) sont attirés par l'électrode reliée à la borne +.
- 30 g/L — Plus d'ions par litre → plus de courant.
- diminue — La dilution réduit la concentration en ions.
- Réponse libre — exemple : Parce que les ions, qui portent des charges, se déplacent : les cations dans un sens, les anions dans l'autre. Ce double déplacement de charges est un courant électrique. — Le courant, c'est un déplacement de charges — pas forcément d'électrons.
Ex. 6Raisonner sur une expérience : réponds en une ou deux phrases.
Un élève verse beaucoup de sucre dans l'eau distillée « pour la rendre conductrice ». La lampe reste éteinte. Explique.
Le sucre se dissout en molécules, pas en ions. Sans ions, il n'y a pas de porteurs de charge : la solution reste isolante, quelle que soit la quantité de sucre.Solution moléculaire = isolante, même concentrée.Avec de l'eau du robinet, la lampe ne s'allume pas mais l'ampèremètre indique 4 mA. Que conclure ?
L'eau du robinet conduit faiblement : elle contient quelques ions dissous. Le courant est trop faible pour allumer la lampe, mais l'ampèremètre le détecte.La lampe est un détecteur peu sensible.Pendant un test, les deux électrodes se touchent au fond du bécher et l'intensité devient très grande. L'expérience prouve-t-elle que le liquide conduit ?
Non : le courant passe directement d'une électrode à l'autre par le contact métallique, sans traverser le liquide. Il faut refaire la mesure avec les électrodes séparées.Un court-circuit ne renseigne pas sur le liquide.Un solide inconnu dissous dans l'eau donne une solution conductrice. Peut-on affirmer qu'il est constitué d'ions ?
Oui : si la solution conduit, c'est qu'elle contient des ions libres, apportés par le solide dissous (l'eau distillée seule ne conduit pas).À condition d'avoir vérifié que l'eau seule ne conduisait pas (témoin).Voir le corrigé
- Réponse libre — exemple : Le sucre se dissout en molécules, pas en ions. Sans ions, il n'y a pas de porteurs de charge : la solution reste isolante, quelle que soit la quantité de sucre. — Solution moléculaire = isolante, même concentrée.
- Réponse libre — exemple : L'eau du robinet conduit faiblement : elle contient quelques ions dissous. Le courant est trop faible pour allumer la lampe, mais l'ampèremètre le détecte. — La lampe est un détecteur peu sensible.
- Réponse libre — exemple : Non : le courant passe directement d'une électrode à l'autre par le contact métallique, sans traverser le liquide. Il faut refaire la mesure avec les électrodes séparées. — Un court-circuit ne renseigne pas sur le liquide.
- Réponse libre — exemple : Oui : si la solution conduit, c'est qu'elle contient des ions libres, apportés par le solide dissous (l'eau distillée seule ne conduit pas). — À condition d'avoir vérifié que l'eau seule ne conduisait pas (témoin).
Bloqué sur ce chapitre ?
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
Prof de physique-chimie à Marseille · Cours particuliers au collège · Aide aux devoirs