Comment calculer la concentration molaire connaissant le pourcentage ?

Calculer la concentration molaire à partir du pourcentage massique

Déterminer la concentration molaire d’une solution à partir de son pourcentage massique nécessite de combiner plusieurs informations. Il ne s’agit pas d’une conversion directe, mais d’une application de principes fondamentaux de la chimie. Cet article présente la méthode de calcul, en évitant tout chevauchement avec les contenus existants.

Principe de base: Le pourcentage massique indique la proportion de la masse d’un soluté par rapport à la masse totale de la solution. Pour obtenir la concentration molaire, il faut traduire cette proportion en quantité de matière (moles). Cela implique de passer par la masse volumique de la solution et la masse molaire du soluté.

Étapes de calcul:

1. Identifier les données connues: Vous devez connaître :

   • Le pourcentage massique (p%) du soluté dans la solution. Exemple : 10% en masse.
   • La masse volumique (ρ) de la solution. Exemple : 1,05 g/mL. Assurez-vous que les unités correspondent à celles du pourcentage massique (souvent en grammes par litre).
   • La masse molaire (M) du soluté. Exemple : 58,44 g/mol pour le NaCl.

2. Calculer la masse du soluté dans un litre de solution: Partant du pourcentage massique, on peut calculer la masse du soluté dans 100 grammes de solution (représenté par 100 g p% /100). Ensuite, en utilisant la masse volumique, on déduit la masse du soluté dans 1 litre de solution. En effet, 1 litre équivaut à 1000 mL, donc 1000 mL ρ = masse de solution.

3. Calculer la quantité de matière du soluté (en moles) dans un litre de solution: Diviser la masse du soluté (obtenue à l’étape 2) par la masse molaire du soluté.

4. Calculer la concentration molaire (en mol/L): Le résultat obtenu à l’étape 3 représente directement la concentration molaire.

Exemple:

Calculer la concentration molaire d’une solution de chlorure de sodium (NaCl) dont le pourcentage massique est de 10%, et dont la masse volumique est de 1,05 g/mL.

1. Données connues: p% = 10%, ρ = 1,05 g/mL, M(NaCl) = 58,44 g/mol.
2. Masse du soluté dans 1 L (1000 mL) de solution: 1000 mL 1,05 g/mL = 1050 g de solution. 1050 g 10%/100 = 105 g de NaCl.
3. Quantité de matière de NaCl: 105 g / 58,44 g/mol = 1,80 mol
4. Concentration molaire: 1,80 mol/L

Important: Assurez-vous d’utiliser les bonnes unités tout au long du calcul. Une attention particulière doit être portée aux conversions d’unités (de mL à L par exemple). Les erreurs dans les unités entraîneront des résultats erronés.