La concentration des solutions correspond à la quantité de soluté présente dans une quantité donnée de solvant.
Lorsque nous nous référons à la concentration, nous sommes intéressés à découvrir la relation entre la quantité de soluté et de solvant dans une solution.
Il existe plusieurs façons de calculer la concentration d'une solution et différentes unités de mesure peuvent être utilisées.
Types et méthodes de calcul de la concentration
concentration commune
La concentration commune est la relation établie entre la masse du soluté et le volume de la solution.
Elle s'exprime par la formule suivante :
C = m / V
Où:
C = concentration commune, en g/L
m = masse de soluté, en g
V = volume de solution, en L
Ne confondez pas la concentration commune avec densité, qui rapporte la masse et le volume de la solution. La densité est calculée comme suit :
d = m / V
d = densité, en g/L
m = masse de solution (masse de soluté + masse de solvant), en g
v = volume de solution, en L
Concentration molaire ou molarité
La concentration molaire ou molarité est le rapport entre la masse de soluté en nombre de moles et le volume d'une solution.
La molarité s'exprime par les formules suivantes :
M = n1 / V ou M = m / M1.V
Où:
M = molarité, en mol/L
n1 = nombre de moles du soluté, en mol
m = masse de soluté, en g
M1 = masse molaire, en g/mol
V = volume de solution, en L
lire sur Nombre de Mol et masse molaire.
Titre Concentration
Le titre ou pourcentage massique de la solution est le rapport entre la masse du soluté et la masse de la solution.
Il s'exprime à l'aide de la formule suivante :
T = m1 / m ou T = m1 / m1 + m2
Où:
T = titre
m = masse de la solution, en g
m1 = masse de soluté, en g
m2 = masse de solvant, en g
Le titre n'a pas d'unité de mesure, étant exprimé, dans la plupart des cas, en pourcentage. Pour cela, le résultat obtenu doit être multiplié par 100: % = 100. T
Lorsque la solution est gazeuse ou simplement liquide, le titre peut également être calculé à partir du volume de la solution, en substituant les valeurs de masse au volume. Cependant, il n'est pas possible d'ajouter le volume de solvant et de soluté.
T = V1/V
parties par million
Dans certains cas, la masse de soluté présente dans la solution est extrêmement faible, ce qui rend impossible le calcul du pourcentage.
Une possibilité est de calculer la quantité de soluté, en grammes, présente dans 1 000 000 (106) grammes de solution.
La formule de ce calcul est la suivante :
1 ppm = 1 partie de soluté / 106 de solution
Molalité
LES molalité ou la concentration molaire exprime la quantité et le nombre de moles de soluté présentes dans le solvant.
W = 1000. m1 / m2. M1
Où:
W: Molalité, en mol/kg
m1: masse de soluté
m2: masse de solvant, en kg
M1: masse molaire du soluté
Relation entre les concentrations
En plus des formes présentées, il est également possible de calculer la concentration à partir de la relation entre la concentration commune, la densité et le titre.
La formule à utiliser est la suivante :
C = 1000. ré. T
Où:
C = concentration commune
d = densité
T = titre
Savoir plus:
- Solutions chimiques
- Soluté et solvant
- Solubilité
- Dilution des solutions
Exercices résolus
1.(UFSCAR - SP) La solution saline contient 0,900 gramme de NaCℓ, masse molaire = 58,5 g/mol, dans 100 mL de solution aqueuse. La concentration de sérum physiologique, exprimée en mol/L, est égale à :
a) 0,009
b) 0,015
c) 0,100
d) 0,154
e) 0,900
Résolution:
En observant les données fournies par la question, vous devez utiliser la formule de molarité.
N'oubliez pas non plus de transformer les 100 ml de solution en litres, ce qui donne 0,1 L.
M = m / M1.V
M = 0,900 / 58,5. 0,1
M = 0,154 mol/L
Réponse: Variante d) 0,154
2. 24g de saccharose sont dissous dans suffisamment d'eau pour 500 ml de solution. Quelle est la concentration commune de cette solution ?
Résolution:
De la formule pour la concentration commune, nous avons C = 24 / 0,5.
A noter qu'il a fallu transformer les 500 mL en litres.
Réponse: Concentration commune égale à 48 g/L.
Des exercices
1. (Vunesp-2000) Sachant que la masse molaire du lithium est de 7,0g/mol, la masse de lithium contenue dans 250mL d'une solution aqueuse avec une concentration de 0,160mol/L de carbonate de lithium est :
a) 0,560 g.
b) 0,400 g.
c) 0,280 g.
d) 0,160 g.
e) 0,080 g.
a) 0,560 g.
2. (UCS-RS) Une personne a utilisé 34,2 g de saccharose (C12H22O11) pour sucrer son café. Le volume de café sucré dans la tasse était de 50 ml. La concentration molaire de saccharose dans le café était :
a) 0,5 mol/L.
b) 1,0 mol/L.
c) 1,5 mol/L.
d) 2,0 mol/L.
e) 2,5 mol/L.
d) 2,0 mol/L.
3. (PUC - RS/1-2000) Une solution saline normale est une solution aqueuse de chlorure de sodium, utilisée en médecine car sa composition coïncide avec celle des fluides corporels. Sachant qu'il a été préparé en dissolvant 0,9g de sel dans 100 mL de solution, on peut dire que la molarité de la solution est, approximativement :
a) 1,25.
b) 0,50.
c) 0,45.
d) 0,30.
e) 0,15.
e) 0,15.
