Conseils utiles

Concentration de solutions

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EPIGRAPHE
Et je serai comme un papillon de nuit pour Éphraïm.
Le livre d'Osée 5:12

Connaissant le poids moléculaire de la substance et la molarité de la solution, il est possible de calculer la quantité de substance dissoute et la fraction massique de la substance dissoute.

La masse moléculaire peut être calculée sur le "Calculateur de masse moléculaire" (s'ouvre dans un nouvel onglet) ou en prenant les données du tableau périodique ici (la masse de l'atome est le nombre situé sous le symbole de l'élément dans le tableau périodique)

Dans la version Android, vous pouvez également calculer la molalité de la solution.

Dans les cas pratiques, la molarité de la solution est donnée en plusieurs fractions - milli, nano, etc. Le tableau ci-dessous montre les unités fractionnaires recommandées dans le système SI.

MolaritéTitreDésignation Rus.Désignation Ing.
10 -1décidMdM
10 -2santiCMCM
10 -3millièmemmmM
10 -6microμmμM
10 -9nanonMnM
10 -12picoPMpM

Terminologie

Le papillon est une unité de mesure de la quantité d'une substance, un nom obsolète est une molécule de gramme. Moth est l'une des sept unités de base du système SI. La formulation exacte du concept de "mole" est la suivante:
Dictionnaire explicatif de la médecine

MOLARITÉ - (molarité) la concentration de la solution, exprimée en masse (en grammes) du soluté contenu dans le litre de solution par rapport à son poids moléculaire (autrement dit, la molarité est le nombre de moles contenues dans un litre de solution)

MOLACITÉ - (molalité) le nombre de moles de soluté dans 1000 g de solvant. Mesurée en moles par kg, l'expression «molalité» est également courante. Ainsi, une solution avec une concentration de 0,5 mol / kg est appelée une solution 0,5 molaire.
Malgré la similitude des noms, la concentration molaire et la molalité sont des valeurs différentes. Contrairement à la concentration molaire, pour calculer la concentration en molalité, le calcul est basé sur la masse du solvant et non sur le volume de la solution. En conséquence, la molalité est indépendante de la température. La teigne est la quantité de substance dans un système contenant autant d'éléments structurels qu'il y a d'atomes dans le carbone 12 pesant 0,012 kg. Lors de l'utilisation d'une taupe, les éléments structurels doivent être spécifiés et peuvent être des atomes, des molécules, des ions, des électrons et d'autres particules ou des groupes de particules spécifiés.
Le nombre d'éléments structurels spécifiés dans une mole d'une substance s'appelle le nombre d'Avogadro. Le nombre d’Avogadro est d’environ 6,022 × 10 23 mol -1

De ce qui précède, il s'ensuit que la masse molaire de carbone 12 est de 12 g / mol. Pour déterminer la masse molaire d'une substance, il est nécessaire de calculer sa masse moléculaire, qui est égale à la somme des masses des atomes constituant la molécule. Par exemple, dans un sel de NaCl, la masse de l'atome de sodium est d'environ 23, la masse de l'atome de chlore est légèrement supérieure à 35, la masse moléculaire totale est d'environ 23 + 35 = 58 et la masse molaire, respectivement, de 58 g / mol. La masse molaire est nécessaire pour calculer la teneur en substances de solutions dont la concentration est donnée sous la forme molarité de la solution. La définition de molarité est donnée dans l'encadré.

Par exemple, selon la définition, une solution unimolaire de chlorure de sodium NaCl est une solution dans laquelle 1 mol contient 1 mol (et ceci, comme nous l'avons déjà calculé, 58 grammes) de NaCl. En conséquence, une solution 0,1 molaire contiendra 5,8 g de NaCl par litre. Souvent, la molarité est désignée par M - 1 M - 1 solution molaire, 0,1 M - 0,1 solution molaire, etc.

Un autre cas. Vous devez préparer 40 g d’une solution 0,1 molaire de NaCl. Il découle de la définition de la molalité que 5,844 NaCl sont nécessaires pour 1 kg de solvant. Supposons que 40 grammes d'une solution nécessitent X grammes de NaCl. Ensuite, un solvant aura besoin de (40-X) grammes. Nous composons la proportion et la résolvons par rapport à l'inconnu X. Nous obtenons X = 40 * 0.1 * 58.44 / 1000 = 0.2324. Par conséquent, pour obtenir 40 g de NaCl 0,1 molaire, il faut dissoudre 0,2324 g de sel dans 40-0,2324 = 39,7676 g de solvant.
Vous pouvez effectuer ce calcul dans l'application pour Android sous l'onglet "Molality"

Manières d'exprimer la concentration de solutions.

1. Fraction de masse (ou pourcentage de concentration d'une substance) est le rapport de la masse de la substance dissoute m à la masse totale de la solution. Pour une solution binaire composée d'un soluté et d'un solvant:

,

ω - fraction massique de soluté,

mdans va - masse de soluté,

La fraction de masse est exprimée en fractions d'une unité ou en pourcentage.

2. Concentration molaire ou molarité Le nombre de moles de soluté dans un litre de solution V:

,

C - concentration molaire de la substance dissoute, mol / l (une désignation est également possible) Mpar exemple 0,2 mHcl),

n - la quantité de soluté, mol,

V - volume de solution, l

La solution s'appelle molaire ou unimolairesi 1 mole de la substance est dissoute dans 1 litre de solution, décimolaire - dissous 0,1 mol de substance, centimolaire - 0,01 mole de substance dissoute millimolaire - dissous 0,001 mole de substance.

3. Concentration molaire (molalité) de solution C (x) montre le nombre de taupes n soluté dans 1 kg de solvant m:

,

C (x) - molalité, mol / kg,

n - la quantité de soluté, mol,

4. Légende - la teneur en grammes dans 1 ml de solution:

,

T - titre de soluté, g / ml,

mdans va - masse de soluté, g,

5. La fraction molaire de soluté - quantité sans dimension égale au rapport de la quantité de substance dissoute n au nombre total de substances en solution:

,

N - fraction molaire de soluté,

n - la quantité de soluté, mol,

na la - la quantité de substance solvantée, mol.

La quantité de fractions molaires doit être de 1:

Parfois, lors de la résolution de problèmes, il est nécessaire de passer d’une unité d’expression à une autre:

ω(X) - fraction massique de soluté, en%,

M (X) - la masse molaire de la substance dissoute,

ρ=m/(1000V) Est la densité de la solution. 6. Concentration normale de solutions (normalité ou concentration molaire d'équivalent) - le nombre d'équivalents-grammes de cette substance dans un litre de solution.

Gram équivalent d'une substance - le nombre de grammes d'une substance, numériquement égal à son équivalent.

Équivalent Est-ce une unité conventionnelle équivalente à un ion d'hydrogène dans les réactions acide-base ou à un électron dans les réactions redox.

Les abréviations sont utilisées pour enregistrer la concentration de telles solutions. n ou N. Par exemple, une solution contenant 0,1 mol-éq / L s'appelle décinormale et s'écrit 0,1 n.

,

AvecN - concentration normale, équivalent mol / l,

z Est le numéro d'équivalence,

Solubilité substances S - masse maximale d'une substance pouvant se dissoudre dans 100 g de solvant:

Coefficient de solubilité - le rapport de la masse de la substance formant une solution saturée à une température donnée à la masse du solvant:

Regarde la vidéo: Solutions et concentrations massiques - Physique-Chimie - Seconde - Les Bons Profs (Mai 2022).

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