La concentration molaire

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Goal Lot.png Objectif

Sur une bouteille d'eau minérale, on trouve la donnée « calcium : 78 mg/litre ». Que signifie cette grandeur ? 

Book-study Lot.png 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
  • b) Préparation d'une solution aqueuse.

Book-study Lot.png 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

Book-study Lot.png 3. Autres expressions de la concentration

  • Il existe plusieurs autres expressions de la concentration :

Le % en masse

Bright-idea-Lot.png 1. Le % en masse

  • La formule est la suivante: C=

Bright-idea-Lot.png 2. Titre en volume ou fraction volumique

  • Volume de soluté / volume total de la solution
  • ex: 9 ml d'HCl pour 100ml d'H2O

Bright-idea-Lot.png 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.

Book-study Lot.png 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


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Définition graphique




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More-didaquest.png La concentration molaire - Glossaire / (+)



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

Settings Lot.png Domaines d'applications:

Fruit apple food Lot.png 1. Domaine Agro-alimentaire

  • Filtration stérilisante et clarification de boissons..
  • Élimination des bactéries du lait.
  • Diminution de l’acidité de jus de fruit.

Potablewater Lot.png 2. Domaine de Production d’eau

  • Production d’eau stérile et apyrogène..
  • Adoucissement d’eau potable avec élimination d’ions multivalents et/ou de petites molécules toxiques.
  • Dessalement d’eau de mer et d’eaux saumâtres.
  • Préparation d’eau adoucie pour procédés industriels.

Softwared config Lot.png 3. Domaine de Métallurgie et traitement de surface

  • Récupération de métaux précieux.
  • Récupération de métaux lourds dans les eaux de rinçage.
  • Recyclage d’acides de décapage de métaux
  • Récupération de particules dans l’industrie de l’aluminium.
  • Régénération d’huiles solubles.

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