La concentration molaire

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[[Modèle:La masse molaire]] (Français) / the molar concetration (Anglais) / التركيز المولي (Arabe)

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Physique / Chimie / SVT /

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Définition écrite

Définition de la concentration molaire

• La concentration molaire est une grandeur caractérisant toute solution, elle reflète la proportion d’une espèce chimique dissoute (soluté) par rapport à un solvant.

La concentration molaire (C) d’une espèce chimique est le rapport de la quantité (n) de cette espèce chimique par le volume (V) de la solution, ce qui se traduit par la formule suivante:

Latex formula C est en général exprimé en mole par litre (mol/L), d’autres unités sont envisageable (mmol/L, mol/mL etc) mais la mol/L est l’unité la plus courante (la plupart des relations faisant intervenir la concentration molaire nécessitent cette unité). n est mole (mol) V est en litre (L)

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Objectif Sur une bouteille d'eau minérale, on trouve la donnée « calcium : 78 mg/litre ». Que signifie cette grandeur ? 1. Dissolution d'espèces chimiques Considérons une eau de mer. A juste titre, on peut considérer qu'il s'agit d'une solution aqueuse (car le liquide majoritaire est l'eau) salée où les espèces dissoutes sont des ions (chlorure, sodium...). Il est facile de reproduire une telle solution homogène en prenant un certain volume d'eau dans lequel on dissout du sel : l'eau est le solvant et le sel, le soluté. Ainsi, une solution résulte de la dissolution d'un soluté dans un solvant. On peut compléter l'exemple précédent en constatant qu'un soluté peut être : * Solide : une solution aqueuse de glucose résulte de la dissolution du glucose (sucre) dans l'eau (des molécules de glucose sont en solution !) ; * Liquide : une solution d'éthanol résulte de la dissolution de molécules d'éthanol (alcool ordinaire) ; * Gazeux : une solution aqueuse d'acide chlorhydrique résulte de la dissolution du chlorure d'hydrogène. En solution, on y trouve des ions oxonium H3O+ et chlorure Cl-. Remarque : Si un soluté introduit dans un solvant n'est pas totalement dissous, on dira que la solution fabriquée est saturée. Expérience 1: Préparer une solution a) Matériel à utiliser Matériel à utiliser b) Préparation d'une solution aqueuse. Préparer une solution 2. La Concentration massique La concentration massique représente la quantité en masse de soluté dissoute dans un solvant pour obtenir un litre de solution. La concentration massique Cm est le quotient de la masse m dissoute et du volume V utilisé : Cm=m/v Formulation mathématique Formuler mathématiquement 3. Autres expressions de la concentration Il existe plusieurs autres expressions de la concentration : Le % en masse 1. Le % en masse La formule est la suivante: C= Le % en masse 2. Titre en volume ou fraction volumique Volume de soluté / volume total de la solution ex: 9 ml d'HCl pour 100ml d'H2O 3. Titre en moles ou fraction molaire Nombre de mole de soluté / nombre de moles total ex: 9 moles d'HCl pour 100 moles de solution d'HCl. 4. Relation entre concentration molaire et massique Chacune de ces concentrations reflète la proportion de soluté dissous dans une solution, la première se réfère à la quantité de matière et la deuxième à la masse. Il est possible de d’établir une relation entre les deux et d’exprimer l’une en fonction de le l’autre. Soit: C la concentration molaire d’une espèce chimique dans une solution (en mol/L) Cm la concentration massique de cette espèce chimique dans la même solution (en g/L) n la qantité de matière de cette espèce chimique (en mol) m la masse de l’espèce chimique dans cette solution (en g) V le volume de la solution (en L) M la masse molaire de l’espèce chimique (en g/mol) On peut également déduire la concentration massique à partir de la centration molaire grâce à la relation suivante: Cm = C.M Concentration massique & Centration molaire

La concentration molaire - Historique (+)

Définition graphique

• Images: La Concentration molaire - massique
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  Variation de la Concentration

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  Soluté Solvant Solution

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  Préparation d'une solution aqueuse

Vidéo 1: La Concentration Molaire

Vidéo 2: La Concentration Massique

Vidéo 3: Lien entre concentration molaire et concentration massique

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Concepts ou notions associés

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La concentration / La mole /

La concentration molaire - Glossaire / (+)

Exemples, applications, utilisations

Volume et forme : Le volume d’un objet n’est pas lié à la forme du corps. Des objets de différentes formes peuvent avoir le même volume. Exemple : Avec un même morceau de pâte à modeler tu peux réaliser différentes formes , mais le volume reste inchangé. Différentes techniques de mesure pour la masse volumique: Aréomètre L'aréomètre est un corps en verre qui est plongé dans l'échantillon. Après un court moment d'équilibrage, il se stabilise à un certain niveau (lorsque la masse de l'aréomètre est égale à l'effet de poussée d'Archimède). Plus la masse volumique de l'échantillon est élevée, moins les aréomètres s'enfonceront. Le niveau d'équilibrage indique la masse volumique sur l'échelle étalonnée. Applications principales : Contrôle rapide d'une valeur de masse volumique approximative, principalement pour le contrôle des processus Pycnomètre Un pycnomètre est un bécher en verre d'un volume défini. Il est pesé sans échantillon (M1), puis rempli avec l'échantillon et pesé à nouveau (M2). La différence entre M1 et M2 (=masse de l'échantillon) divisée par le volume du bécher correspond à la masse volumique de l'échantillon. Kit de détermination de masse volumique Le kit de détermination de masse volumique est utilisé avec une balance. Un corps en verre de volume défini est pesé dans l'air (M1), plongé dans l'échantillon et à nouveau pesé dans l'échantillon (M2). La différence entre M1 et M2 (poussée) divisée par le volume du corps en verre correspond à la masse volumique de l'échantillon. Densimètre numérique Un tube de verre creux vibre à une certaine fréquence. Cette fréquence varie lorsque le tube est rempli avec l'échantillon : plus la masse de l'échantillon est élevée, plus la fréquence est élevée. La fréquence est mesurée, puis convertie en masse volumique. (+)

Erreurs ou confusions éventuelles

• Confusion entre Masse volumique et Densité
• Confusion entre Poids et Masse
• Erreur fréquente: Le fer est toujours plus lourd que la laine

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Questions possibles

• Si le pétrole flotte sur l’eau, c’est parce que: ... ?
• Parmi les matériaux et liquides suivants, lesquels flottent sur l’eau ?
• La formule qui relie la masse m, le volume V et la masse volumique ρ est ?
• Parmi les matériaux et liquides suivants, lesquels flottent sur l’eau ?
• La formule qui relie la masse m, le volume V et la masse volumique ρ est ?

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Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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Aides et astuces

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Education: Autres liens, sites ou portails

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Bibliographie

Pour citer cette page: (concentration molaire)

ABROUGUI, M & al, 2020. La concentration molaire. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/La_concentration_molaire>, consulté le 18, décembre, 2024

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