Loi de Kohlrausch

Qualitativement, une solution concentrée conduit mieux le courant qu'une solution diluée. De même, certains ions conduisent mieux le courant que d'autres. La loi de Kohlrausch illustre ces deux tendances, de manière quantitative. Son expression, pour les solutions suffisamment diluées, est la suivante : \(\sigma=\sum_{\text{i}} \lambda_{\text{i}}\times c_{\text{i}}\) avec :

• \(\sigma\) la conductivité de la solution, en \(\text{S}\cdot\text{m}^{-1}\) ;
  
• \(\lambda_{\text{i}}\) la conductivité ionique molaire de l'ion `i`, en \(\text{S}\cdot\text{m}^{2}\cdot\text{mol}^{-1}\) ;
  
• \(c_{\text{i}}\) la concentration en quantité de matière de l'ion `i`, en \(\text{mol}\cdot\text{m}^{-3}\).

On remarque dans cette loi deux choses importantes :

• seuls les solutés ioniques de la solution influencent la conductivité (les solutés moléculaires et le solvant ont chacun une conductivité ionique molaire nulle) ;
• les valeurs des concentrations en quantité de matière s'expriment en \(\text{mol}\cdot\text{m}^{-3}\) et non en \(\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\). Pour faciliter la conversion entre les deux unités, on peut retenir que \(1 \text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}=1\times10^3\text{ mol}\cdot\text{m}^{-3}\).

Les valeurs des conductivités ioniques molaires sont liées à une autre grandeur : la mobilité des ions, c'est-à-dire leur capacité à se déplacer facilement. Pour les ions les plus courants, il existe des tables de conductivité ionique molaire.

Voici quelques exemples de valeurs à 25 °C.