Par Michael Joyeux
Mis à jour le 30 août 2022

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Comprendre la concentration en chimie

En chimie, il est essentiel de savoir quelle quantité d’une substance est dissoute dans un volume donné de solution. Cette mesure est connue sous le nom de concentration et la molarité est l’unité la plus largement utilisée pour l’exprimer. La molarité s'aligne parfaitement avec les calculs stœchiométriques car les réactifs se combinent selon des rapports molaires en nombres entiers. Par exemple, la réaction 2H₂ + O₂ → 2H₂O implique que 2 moles d'hydrogène gazeux réagissent avec 1 mole d'oxygène gazeux pour produire 2 moles d'eau.

La taupe :une unité de comptage pour les atomes et les molécules

Une taupe est définie comme la quantité d'une substance contenant exactement 6,022 × 10²³ d'entités élémentaires :atomes, molécules, ions ou autres particules. Cette valeur, connue sous le nom de nombre d’Avogadro, a été convenue au niveau international sur la base du nombre d’atomes contenus dans 12 g d’isotope du carbone 12. L'utilisation de cette unité de comptage simplifie les calculs de masse :1 mole d'oxygène pèse 16,00 g, 1 mole d'eau 18,02 g et 1 mole de dioxyde de carbone 44,01 g.

Qu'est-ce que la molarité ?

La molarité, désignée par le symbole M, est le nombre de moles d'un soluté dissous dans un litre de solution. Elle diffère de la molalité, qui exprime des moles de soluté par kilogramme de solvant. La molarité est préférée en laboratoire car elle est directement liée au volume de solution utilisé dans les réactions.

Calcul de la molarité :un exemple étape par étape

Supposons que vous ayez besoin de la molarité d'une solution contenant 100 g de chlorure de sodium (NaCl) dans 2,5 L de solution.

Étape 1 :Déterminez le poids de la formule de NaCl.
Na (22,99 g/mol) + Cl (35,45 g/mol) =58,44 g/mol.

Étape 2 : Déterminez le nombre de moles de NaCl.
100g ÷ 58,44g/mol =1,71mol.

Étape 3 :Calculer la molarité.
1,71mol ÷ 2,5L =0,684M.

Préparer une solution d'une molarité souhaitée

Quelle quantité de sulfate de sodium (Na₂SO₄) est nécessaire pour préparer 250 mL d'une solution 0,5M ?

Étape 1 :Calculez les taupes requises.
0,25L × 0,5mol/L =0,125mol.

Étape 2 :Calculez le poids de la formule de Na₂SO₄.
2Na (22,99 g/mol × 2) + S (32,07 g/mol) + 4O (16,00 g/mol × 4) =142,1 g/mol.

Étape 3 :Déterminer la masse de Na₂SO₄.
0,125mol × 142,1g/mol =17,76g.

Ces calculs simples illustrent comment la molarité permet une préparation et une analyse précises des solutions chimiques.