Par Jack Brubaker Mis à jour le 24 mars 2022
Qu'un mélange contienne deux solides mélangés, deux liquides mélangés ou un solide dissous dans un liquide, le composé présent en plus grande quantité est appelé « solvant » et le composé présent en plus petite quantité est appelé « soluté ». Dans un mélange solide/solide, la concentration de soluté s’exprime plus facilement en pourcentage en masse. Si le soluté est extrêmement dilué (c'est-à-dire sensiblement moins de 1 pour cent en masse), alors la concentration est généralement exprimée en parties par million (ppm). Certains calculs impliquant la concentration nécessitent que le soluté soit exprimé en fraction molaire.
Calculez la concentration en pourcentage en masse en divisant la masse du soluté par la masse totale de l'échantillon et en multipliant par 100. Par exemple, si un échantillon d'alliage métallique contient 26 g de nickel (Ni) et que la masse totale de l'échantillon est de 39 g, alors
(26 g Ni) / (39 g) x 100 =67 % Ni
Exprimer la concentration des solutés dilués en ppm en divisant la masse du soluté par la masse totale de l'échantillon et en multipliant par 1 000 000. Ainsi, si un échantillon d'alliage métallique contient seulement 0,06 g de Ni et que la masse totale de l'échantillon est de 105 g, alors
(0,06 g Ni) / (105 g) x 1 000 000 =571 ppm
Calculez la fraction molaire en divisant les moles de soluté par le nombre total de moles de soluté et de solvant. Cela implique d’abord de convertir les masses du soluté et du solvant en taupes, ce qui nécessite de connaître les quantités de soluté et de solvant. La conversion en moles nécessite en outre les poids de formule du soluté et du solvant. Par exemple, considérons un alliage nickel/fer (Ni/Fe) qui contient 25 g de Ni et 36 g de Fe. Le poids de formule du Ni (déterminé à partir du tableau périodique) est de 58,69 grammes par mole (g/mol) et le poids de formule de Fe est de 55,85 g/mol. Par conséquent,
Moles de Ni =(25 g) / (58,69 g/mol) =0,43 mol
Moles de Fe =(36 g) / (55,85) =0,64 mol
La fraction molaire de Ni est alors donnée par (0,43) / (0,43 + 0,64) =0,40.