Comment transformer des pourcentages en volume ?

De la part au tout : Transformer un pourcentage en volume, et inversement

La manipulation des pourcentages volumiques est courante dans de nombreux domaines, de la chimie à la cuisine, en passant par l’industrie pharmaceutique. Comprendre comment convertir un pourcentage volumique en volume réel, et vice-versa, est donc essentiel. Contrairement à une idée reçue, il ne s’agit pas d’une simple règle de trois, car le contexte et la nature des composants jouent un rôle crucial.

Comprendre le pourcentage volumique:

Le pourcentage volumique (souvent noté % V/V) exprime la proportion d’un soluté (substance dissoute) dans une solution, rapportée au volume total de la solution. La formule est simple :

(Volume du soluté / Volume total de la solution) x 100 = Pourcentage volumique (% V/V)

Par exemple, une solution à 20 % V/V d’éthanol dans l’eau signifie que pour 100 mL de solution, 20 mL sont de l’éthanol pur et 80 mL d’eau. Important: On parle ici de volumes avant mélange. Dans certains cas, le mélange de deux liquides peut entraîner une variation de volume (contraction ou dilatation). Ceci est particulièrement important pour des mélanges de liquides fortement polaires avec des liquides apolaires. Nous supposerons dans la suite que les volumes sont additifs, ce qui est une approximation raisonnable pour de nombreux mélanges courants.

Transformation d’un pourcentage volumique en volumes réels:

Imaginons que l’on souhaite préparer 500 mL d’une solution à 15 % V/V d’acide acétique dans l’eau. Voici comment procéder :

1. Calcul du volume du soluté (acide acétique): 15 % de 500 mL = (15/100) x 500 mL = 75 mL
2. Calcul du volume du solvant (eau): 500 mL (volume total) – 75 mL (volume d’acide acétique) = 425 mL
3. Préparation de la solution: Mesurer 75 mL d’acide acétique et les ajouter lentement à 425 mL d’eau, tout en agitant doucement. L’ajout lent et l’agitation sont cruciaux pour éviter les projections et assurer une homogénéité.

Transformation de volumes réels en pourcentage volumique:

Inversement, si l’on a préparé une solution avec 30 mL d’éthanol et 70 mL d’eau, le pourcentage volumique d’éthanol est :

(30 mL / (30 mL + 70 mL)) x 100 = 30 % V/V

Cas particuliers et précisions:

• Volumes non additifs: Comme mentionné précédemment, le volume final d’un mélange peut différer de la somme des volumes initiaux. Pour des mélanges précis, il est nécessaire d’utiliser des données expérimentales ou des tables de densité pour corriger ce phénomène.
• Substances solides: Pour les solutions contenant des solutés solides, on utilise le pourcentage en masse (% m/V) ou le pourcentage en masse/masse (% m/m), qui nécessitent des calculs différents impliquant les masses et les densités.

En conclusion, la conversion entre pourcentages volumiques et volumes réels est relativement simple à condition de bien comprendre le concept et de tenir compte des éventuelles variations de volume lors du mélange. Une approche méthodique et l’attention aux détails sont essentielles pour obtenir des résultats précis et fiables.