Par Lee Johnson
Mis à jour le 30 août 2022
Une solution est un mélange homogène d’un solvant (généralement de l’eau) et d’un soluté entièrement dissous. Le volume de la solution représente la quantité combinée des deux composants. Pour quantifier la concentration d'une solution, vous avez besoin de deux données :la quantité de soluté et le volume total de la solution.
La définition la plus générale de la concentration est le rapport entre le soluté et la solution totale, exprimé dans les mêmes unités. Par exemple, ajouter 30 ml d'acide chlorhydrique à 270 ml d'eau donne une solution de 30 ml/300 ml × 100 =10 % en volume :
\(\text{Concentration (en pourcentage)} =\frac{\text{Quantité de soluté}}{\text{Quantité totale de solution}} \times 100\)
En chimie, on utilise plus souvent la molarité, le nombre de moles de soluté par litre de solution. Une mole correspond à la masse molaire de la substance en grammes.
Lorsque vous diluez une solution, le produit de sa molarité initiale par son volume reste constant :
\(M_i V_i =M_f V_f\)
Ici, M est la molarité et V est le volume ; les indices i et f désignent les valeurs initiales et finales. Si vous connaissez trois des quatre variables, vous pouvez résoudre la quatrième.
Exemple :Vous disposez de 0,5 L d'une solution 2M et souhaitez une concentration finale de 0,5M. La réorganisation donne :
\(V_f =\frac{M_i V_i}{M_f}\)
Ainsi, \(V_f =\frac{2\text{M} \times 0.5\text{L}}{0.5\text{M}} =2\text{L}\). Vous devez diluer le mélange à 2L.
Utilisez la même équation avec n'importe quel système d'unités cohérent (par exemple, gallons) en exprimant la molarité en moles pour cette unité.
Pour trouver la concentration finale lors de la combinaison de deux solutions, calculez le total des moles de soluté et le volume total, puis divisez :
\(\text{Concentration finale} =\frac{\text{Soluté total}}{\text{Solution totale}}\)
Exemple :Mélangez une solution saline à 2 % (en masse) pesant 100 g avec une solution saline à 10 % pesant 150 g.
Le premier contient 0,02×100g=2g de sel; le second contient 0,10×150g=15g de sel. Sel total =17g ; solution totale =250g. Concentration finale =17g/250g=0,068, soit 6,8%.
Ces calculs simples vous permettent de déterminer les concentrations finales sans recourir à des calculatrices spécialisées.