- Déterminer la concentration d’une solution
- Concentrations qualitatives
- Molarité (M)
- Disons que nous avons fait une solution en ajoutant de l’eau à 40 grammes (1,0 mole) d’hydroxyde de sodium jusqu’à ce que le volume final de la solution soit d’un litre (pour revoir les calculs de mole, retournez à La Mole). Parce que nous avons une mole de soluté dans un litre de solution, la molarité est égale à (1 mole)/(1 litre) = 1 M. Nous faisons référence à une solution avec une molarité de un comme étant une solution « une molaire ». Molalité (m)
- Normalité (N)
- Fraction molaire ( ?)
- La fraction molaire est définie comme le nombre de moles d’un composant dans une solution divisé par le nombre total de moles de tous les composants du mélange. Sous forme d’équation, on peut exprimer la fraction molaire d’un composant dans une solution comme étant : ?A = moles de A?moles de A + moles de B + moles de C + ?
- Parties par million (ppm) et parties par milliard (ppb)
- Un résumé rapide des unités de concentration
Déterminer la concentration d’une solution
Il existe de nombreuses façons de mesurer la quantité de soluté présente dans une solution. Chaque méthode est utile dans un but différent en chimie, donc nous sommes malheureusement coincés avec la tâche de les apprendre toutes. Sans plus attendre, les voici :
Concentrations qualitatives
La quantité de soluté présente dans une solution peut être décrite sans chiffres par l’un des termes suivants :
- Insaturé : « Insaturé » désigne toute solution qui est encore capable de dissoudre une plus grande quantité d’un soluté. Par exemple, un verre de thé glacé n’est pas saturé en sucre si vous y avez placé une cuillère à soupe de sucre, car il est encore capable de dissoudre davantage de sucre. Ce terme n’est pas très bon pour déterminer la quantité exacte de soluté présent… par exemple, on dirait qu’un verre d’eau et une piscine remplie sont tous deux des solutions salines non saturées s’il y avait un gramme de sel dissous dans chacun d’eux.
- Saturées : Ces solutions ont dissous la quantité maximale possible de soluté. Par exemple, si vous continuez à ajouter du sucre dans un verre de Kool-Aid, il finira par ne plus se dissoudre et se déposer au fond (les petits enfants, cependant, refusent de le croire). On dit que cette solution est saturée.
- Supersaturée : Ces solutions sont celles qui ont dissous plus que la quantité maximale normale possible de soluté. Ces solutions sont inhabituelles et ne sont pas très stables. Par exemple, l’ajout d’une petite tache de poussière à une telle solution provoque une perturbation suffisante pour que des cristaux se forment spontanément jusqu’à ce que la solution atteigne un état saturé.
Il est facile de dire si une solution est insaturée, saturée ou sursaturée en ajoutant une très petite quantité de soluté. Si la solution est insaturée, le soluté se dissoudra. Si la solution est saturée, elle ne le fera pas. Si la solution est sursaturée, des cristaux se formeront très rapidement autour du soluté que vous avez ajouté.
Molarité (M)
La molarité est probablement la façon la plus utilisée pour mesurer la concentration et est définie comme le nombre de moles de soluté par litre de solution.
Disons que nous avons fait une solution en ajoutant de l’eau à 40 grammes (1,0 mole) d’hydroxyde de sodium jusqu’à ce que le volume final de la solution soit d’un litre (pour revoir les calculs de mole, retournez à La Mole). Parce que nous avons une mole de soluté dans un litre de solution, la molarité est égale à (1 mole)/(1 litre) = 1 M. Nous faisons référence à une solution avec une molarité de un comme étant une solution « une molaire ».
Molalité (m)
La molalité est définie comme le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Par exemple, si nous devions ajouter deux kilogrammes d’eau à 4 moles de sucre, la molalité serait égale à 4 moles/2 kilogrammes = 2 m (« two molal »). Lorsque vous faites des calculs avec la molalité, notez que, comme la densité de l’eau est de 1,0 g/mL dans des conditions normales, le nombre de kilogrammes d’eau est égal au nombre de litres d’eau.
Normalité (N)
La normalité d’une solution est définie comme le nombre de moles d’une espèce réactive, généralement appelé « équivalents » par litre de solution. L’utilisation des « équivalents » dépendra de la réaction effectuée, il est donc nécessaire de connaître le processus chimique spécifique d’une réaction avant de calculer la normalité. Du moins, c’est la façon « normale » de résoudre ce problème. (Je n’ai pas pu résister.)
Fraction molaire ( ?)
La fraction molaire est définie comme le nombre de moles d’un composant dans une solution divisé par le nombre total de moles de tous les composants du mélange. Sous forme d’équation, on peut exprimer la fraction molaire d’un composant dans une solution comme étant :
- ?A = moles de A?moles de A + moles de B + moles de C + ?
où A désigne le premier composant, B désigne le deuxième composant et C désigne le troisième composant. Comme l’indique le » ? », ce calcul peut être étendu pour inclure un nombre quelconque de composants dans le mélange.
Parties par million (ppm) et parties par milliard (ppb)
Les parties par million et les parties par milliard sont les unités de concentration les plus fréquemment utilisées dans l’analyse environnementale. Le solvant utilisé étant le plus souvent l’eau, la concentration d’une solution en ppm peut être trouvée en divisant le nombre de mg (0,001 g) de soluté par le nombre de litres d’eau. Les parties par milliard peuvent être déterminées en divisant le nombre de ?g (10-6 g) de soluté par le nombre de litres d’eau.
Un résumé rapide des unités de concentration
Le tableau suivant comprend toutes les unités de concentration que nous avons mentionnées dans cette section, ainsi que la façon de les trouver.
| Unité | Symbole | Comment c’est mesuré |
|---|---|---|
| molarité | M | moles de soluté / litres de solution |
| molalité | m | moles de soluté / kilogrammes de solution |
| normalité | N | « équivalents, » qui varie en fonction de la réaction réalisée |
| fraction molaire | ? | moles de A?moles de A + moles de B + ? |
| parties par million | ppm | mg de soluté/L d’eau |
| parties par milliard | ppb | ?g de soluté/L d’eau |
Excerté de The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 par Ian Guch. Tous droits réservés, y compris le droit de reproduction en tout ou partie sous quelque forme que ce soit. Utilisé par arrangement avec Alpha Books, un membre de Penguin Group (USA) Inc.
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