Qu'est-ce que la concentration chimique :
Concentration chimique détermine le rapport de soluté et de solvant dans une solution chimique.
La concentration chimique est la quantité dans laquelle les substances qui se dissolvent (soluté) sont par rapport à la ou aux substances qui la dissolvent (solvant). En ce sens, la quantité de soluté sera toujours inférieure au solvant pour qu'il soit considéré comme une solution.
La préparation d'une solution chimique nécessite de calculer les mesures de soluté et de solvant qui détermineront la concentration de la solution et le type de solution.
- Solution chimique
- Concentration
Les concentrations des solutions sont exprimées par molarité, molalité ou fraction molaire.
Mesures de concentration chimique
Les mesures de concentration de solutions chimiques sont déterminées par des unités physiques et des unités chimiques de concentration :
Les unités physiques sont celles qui définissent la proportion entre le soluté et le solvant en masse, en volume ou en ses parties.
Les unités chimiques, quant à elles, définissent la concentration de la solution en moles ou en équivalents chimiques que présente le solvant.
Unités physiques de concentration des solutions
Les unités physiques de concentration des solutions expriment la proportion de soluté en poids, volume ou parties par rapport à la quantité de solvant. Les exercices pour calculer le pourcentage en masse ou en poids, c'est-à-dire sa concentration exprimée dans ces mesures, les mesures de soluté sont divisées par le solvant puis multipliées par 100.
Les mesures physiques des concentrations chimiques et leurs formules sont les suivantes :
Poids sur poids
Le poids sur poids (% w/w), ou encore masse sur masse (m/m) exprime le pourcentage de poids ou masse de soluté par rapport au poids ou masse de solution :
Volume sur volume
Le volume par volume (% v/v) indique la proportion du volume du soluté dans le volume total de la solution :
Poids sur volume
Le poids sur volume (% w/v) représente le poids du soluté par rapport au volume de la solution :
Parties par million
Les parties par million (ppm) calculent les milligrammes de soluté en kilogrammes de solution :
Unités chimiques de concentration des solutions
Les unités chimiques de concentration de solution calculent le nombre de moles ou d'équivalents chimiques d'un soluté dans un solvant. Les mesures de concentration chimique et leurs formules respectives sont :
Molarité (g/L)
La molarité est le nombre de moles de soluté en litres de solution. Une mole est un nombre d'atomes de carbone exprimé dans la constante d'Avogadro. Pour déterminer le nombre de moles ou la masse molaire d'un élément, il suffit de consulter un tableau périodique. Le nombre sous le symbole chimique de l'élément et est également connu sous le nom de masse atomique.
Pour calculer la molarité d'une solution, la formule suivante doit être utilisée :
Pour déterminer le nombre de moles d'un soluté, la masse du soluté doit être calculée à l'aide de la formule suivante :
Dans ce cas, la masse molaire est calculée en multipliant la masse atomique de chaque élément par le nombre d'atomes indiqué dans la formule puis en additionnant le résultat de chaque élément.
Par exemple, pour calculer la masse molaire de 100 grammes d'ammoniac (NH3) sous forme de soluté, déterminez d'abord la masse molaire d'ammoniac en ajoutant les masses atomiques d'azote (1.008) avec les trois atomes d'hydrogène (3 * 14.01) obtenant 43.038 g / mol. Divisez ensuite les grammes par la masse molaire : 100 / 43,038 = 2,323 moles dans 100 grammes d'ammoniac.
Molalité
Pour la préparation de solutions de concentrations d'une quantité déterminée de molalité, la formule suivante est utilisée :
Pour calculer les moles d'un soluté, nous recherchons la masse atomique ou la masse molaire trouvée sous chaque élément chimique du tableau périodique.
Normalité (N)
La normalité est le nombre d'équivalents chimiques (EQ) dans un gramme de soluté contenu dans un litre de solution. Les équivalents chimiques sont la quantité de substance qui réagit pour produire une mole de produit.
La normalité est également connue sous le nom de concentration normale et est calculée à l'aide de la formule suivante :
Pour calculer l'équivalent chimique (EQ) d'un soluté, il faut prendre en compte si le soluté est un acide ou un hydroxyde (OH) et l'utilisation des formules suivantes selon le soluté correspondant :
