Concentration molaire
Définition
La concentration molaire (M ou c) d'une espèce chimique, ou molarité, est la quantité de moles d'un soluté par litre de solution. L'unité est exprimée en mol/L (moles/litres) ou en mol/m3 (unités SI). Elle représente le rapport de la quantité de soluté en moles par volume de solution en litres.
La concentration molaire mesure la concentration en quantité de matière d'une solution composée du soluté et du solvant, étant le rapport de la quantité de matière du soluté (mol) par le volume de solution (en litres).
La formule de calcul de la concentration molaire :
La formule de calcul simplifiée est : concentration molaire (M) = moles de soluté (n) / litres de solution (V) = mol/L.
Explications
La formule de calcul simplifié (M = n / V) n'est pas optimale dans les calculs réels. De plus, la recommandation actuelle de l'IUPAC est pour la représentation avec la lettre "c" et non "M" (car M peut prêter à confusion avec la masse molaire).
Ainsi, la meilleure formule pour calculer la concentration molaire est : c = m / (V × MW), où c = concentration molaire en mol/L ou M, m = masse de soluté en grammes (g), V = volume de solution en litres (L) et MW = poids moléculaire du soluté en g/mol.
Exemple
Combien de grammes de glucose, C6H12O6, sont nécessaires pour préparer 598 ml de solution avec une concentration molaire de 0,72 ?
Nous avons M = c = 0,72 et nous avons en quelque sorte le volume (devant être converti de mL en L), et V = 598 mL × (1 L / 1 000 mL) = 0,598 L. Maintenant nous avons V (V = 0,598).
Résolvons pour n en réorganisant l'équation pour dire MV = n = 0,72 × 0,598. Ainsi, n = 0,430 56 mole de glucose.
Mais le problème est de demander des grammes de glucose. Pour passer des moles de glucose aux grammes de glucose, nous avons besoin de la masse molaire de glucose. Le glucose est C6H12O6 et sa masse molaire est de 180,156 g/mol. Vous additionnez les masses molaires individuelles des atomes qui composent le glucose (en utilisant le tableau périodique).
Ainsi, MV = 0,430 56 moles de glucose × (180,156 grammes de glucose / 1 mole) = 77,567 967 36 grammes de glucose.
Ainsi, il faut peser 77,57 g de glucose pour préparer 598 ml de solution avec une concentration molaire de 0,72.
Unités et conversion
Dans le système SI, la molarité est exprimée en mol/m3. Pour plus de commodité, il est plus courant d'utiliser mol/dm3. Conversion des unités : 1 mol /m3 = 10-3 mol/ L = 10-3 mol/dm3. L'unité mol/L peut être exprimée par la lettre M, où 1 mol/L équivaut à 1 M.
Fraction molaire
La fraction molaire du soluté dans une solution est le quotient des moles du soluté et la quantité totale de moles dans la solution (soluté + solvant) : X = n1 / (n1 + n2), où n1 est le soluté et n2 est le solvant, en moles.
Ainsi, par exemple, si nous avons 2 moles de soluté et 6 moles de solvant, nous aurons 8 moles au total et nous dirons que :
- La fraction molaire du soluté est de 2 / 8 = 0,25.
- La fraction molaire du solvant est de 6 / 8 = 0,75.
La fraction molaire n'a pas d'unité, est une valeur sans dimension et varie entre zéro et un (0 < x < 1).
Il est facile de voir que si nous multiplions n1 et n2 par 100, nous aurons les pourcentages molaires de soluté et de solvant dans la solution. Selon l'exemple donné, nous aurons : 25 % du soluté, en moles, et 75 % du solvant en moles.
Synonymes, antonymes
2 synonymes (sens proche) de "concentration molaire" :
- molarité
- taux molaire
0 antonyme (sens contraire).
Les mots ou les expressions apparentés à CONCENTRATION MOLAIRE sont des termes qui sont directement liés les uns aux autres par leur signification, générale ou spécifique.
L'expression CONCENTRATION MOLAIRE est dans la page 6 des mots en C du lexique du dictionnaire.
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