Comment calculer la concentration molaire ?

Au-delà de la formule : comprendre et maîtriser le calcul de la concentration molaire

La concentration molaire, souvent abrégée en molarité et symbolisée par “c”, est un concept fondamental en chimie qui quantifie la quantité de soluté dissous dans une solution. Bien que la formule c = n/V (où n représente le nombre de moles de soluté et V le volume de la solution en litres) soit largement connue, sa pleine compréhension nécessite d’aller au-delà de cette simple équation. Cet article vise à éclaircir le processus de calcul, en soulignant les pièges à éviter et en proposant des exemples concrets.

1. Définir les termes clés:

Avant de se lancer dans le calcul, il est crucial de maîtriser la terminologie:

• Soluté: C’est la substance qui se dissout. Par exemple, dans une solution de sel dans l’eau, le sel est le soluté.
• Solvant: C’est la substance qui dissout le soluté. Dans notre exemple, l’eau est le solvant.
• Solution: C’est le mélange homogène résultant de la dissolution du soluté dans le solvant.
• Mole (mol): L’unité de quantité de matière. Une mole contient le nombre d’Avogadro (≈ 6,022 x 10²³) d’entités élémentaires (atomes, molécules, ions…). La masse molaire (M) d’une substance, exprimée en g/mol, correspond à la masse d’une mole de cette substance.

2. Calculer le nombre de moles (n):

Le nombre de moles est souvent le point de départ du calcul de la concentration molaire. Il se calcule à partir de la masse (m) du soluté et de sa masse molaire (M) selon la formule :

n = m/M

Par exemple, pour calculer le nombre de moles de chlorure de sodium (NaCl) dont la masse molaire est de 58,44 g/mol, dans 10 g de NaCl, on effectue le calcul suivant :

n = 10 g / 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol

3. Calculer la concentration molaire (c):

Une fois le nombre de moles déterminé, le calcul de la concentration molaire est simple. Il suffit d’appliquer la formule :

c = n/V

Assurez-vous que le volume (V) est exprimé en litres. Si le volume est donné en millilitres (mL), il faut le convertir en litres en divisant par 1000.

Par exemple, si les 0,171 moles de NaCl précédemment calculées sont dissoutes dans 250 mL d’eau, la concentration molaire est :

c = 0,171 mol / (250 mL / 1000 mL/L) = 0,684 mol/L ou 0,684 M

4. Points importants à considérer:

• Précision des mesures: La précision du calcul de la concentration molaire dépend directement de la précision des mesures de la masse du soluté et du volume de la solution.
• Unités: Il est crucial d’utiliser les unités correctes (moles pour n, litres pour V).
• Dissolution complète: Assurez-vous que le soluté est complètement dissous avant de mesurer le volume de la solution.
• Solutions concentrées vs. solutions diluées: La molarité permet de comparer facilement la concentration de différentes solutions. Une solution avec une molarité élevée est plus concentrée qu’une solution avec une molarité faible.

En conclusion, le calcul de la concentration molaire est un processus simple mais qui nécessite une compréhension claire des concepts fondamentaux et une attention particulière aux détails. En suivant les étapes décrites ci-dessus et en étant vigilant quant aux unités et à la précision des mesures, vous maîtriserez aisément ce calcul essentiel en chimie.