ConductivitÃ© de l'eau

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

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Sommaire

1 Présentation de l'expérience
2 Matériel
3 L'expérience
- 3.1 La manipulation
- 3.2 Que voit-on ?
4 Explications
5 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences
6 Applications : liens avec le quotidien

Présentation de l'expérience

Pourquoi l'eau salée peut conduire l'électricité, alors que de l'eau douce ne le fait pas ?

Matériel

Un verre
Une pile électrique
Du fil électrique
une ampoule
De l'eau
Du sel
Une cuillère
Du polystyrène

L'expérience

La manipulation

Faire un trou dans le polystyrène pour y créer une base pour l'ampoule.
Faire passer un fil électrique dans le polystyrène de façon à ce que l'extrémité du fil se situe dans le trou afin que le fil touche le culot de l'ampoule.
Positionner un second fil de manière qu'il touche le corps de l'ampoule.
Relier le fil du culot de l'ampoule à la borne négative de la pile. Le second fil sera mis dans le verre. Enfin, un troisième fil relie le verre et la borne positive de la pile. Les deux fils se trouvant dans le verre ne doivent pas se toucher.
Remplir le verre d'eau de façon à ce que les deux fils soient immergés.
Ajouter du sel et remuer afin que l'eau et le sel se mélangent.

Que voit-on ?

On s'aperçoit que l'ampoule ne s'allume pas avec l'eau sans sel.
Par contre elle s'allume lorsque l'on ajoute du sel.

Explications

De manière simple

L'eau naturelle est un élément non conducteur (qui ne permet pas le passage de l'électricité). On dit qu'il est isolant. Mais l'eau salée est conductrice parce que le sel n'est pas un isolant. Il rend donc l'eau conducteur.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

Le sel de cuisine est composé de chlorure de sodium (NaCl).
La dissolution du sel dans l'eau sépare le sodium et le chlore qui constituent la molécule de sel.
L’élément sodium a un électron excédentaire pour être “stable”, alors que le chlore a tendance à capter un électron libre pour devenir “stable” lui aussi.

Donc lors de leur séparation, le sodium “donne” un électron au chlore.
Les deux atomes ne sont plus électriquement neutres, et forment des ions : le sodium ayant perdu un électron possède plus de protons que d’électrons, et a donc une charge positive (c’est un cation), alors que le chlore qui a gagné un électron, possède plus d’électrons que de protons, et a donc une charge négative (c’est un anion).

Les molécules de sel, tout comme les acides et les bases se dissocient dans l’eau pour former des ions. Lors de la dissociation, et pour respecter la neutralité, ils se forment des particules de charge opposée. Ce sont les ions qui rendent l’eau conductrice. Les ions positifs – ou cations – migrent vers l’électrode négative, et les ions négatifs – ou anion – migrent vers l’électrode positive.