Concentration en quantité de matière et concentration en masse

 

La concentration en quantité de matière correspond à la concentration molaire.

La concentration en masse correspond à la concentration massique.

 

I. Définition

 

A. Position du problème

On peut s’intéresser à deux situations :

a) n = 2 mol de NaCl dans 3 L d’eau.

b) m = 40 g de NaCl dans 3 L d’eau.

Quelles grandeurs pour quantifier la quantité de NaCl dans 1 L d’eau salée ?

 

B. La concentration en quantité de matière

On a cette formule : $C = \dfrac{n}{V}$. $C$ est la concentration en quantité de matière en mol.L-1 et vaut la quantité de matière en mol divisée par le volume en L.

On peut s’intéresser à l’application de cette formule dans le premier cas, le cas a). Dans ce cas, on a : $c = \dfrac{n}{V}= \dfrac{2}{3} = 0,67 \ mol.L^{-1}$.

Si on a ajouté 2 mol de sodium dans 1 L d’eau, on a une concentration en quantité de matière dans notre solution de 0,67 mol.L-1 de chlorure de sodium.

 

C. La concentration en masse

La concentration en masse correspond à cette formule : $C_m = \dfrac{m}{V}$. Donc la concentration en masse $C_m$ en g.L-1 est égale à la masse en g divisée par le volume en L.

Dans le cas b), on a : $C_m = \dfrac{m}{V} = \dfrac{40}{3} = 13,3 \ g.L^{-1}$.

 

II. Relations entre les formules

 

A. À ne pas apprendre ! 

La formule à connaître est cette formule : $C = \dfrac{n}{V}$.

On peut obtenir cette formule : $n = C\times V$ en multipliant les termes de gauche et de droite par $V.$

De même pour la formule avec le volume : $V = \dfrac{n}{C}$, qui peut se retrouver facilement grâce à la première formule.

De la même manière pour la concentration en masse, on doit connaître cette formule : $C_m = \dfrac{m}{V}$, mais pas $m = C_m \times V$ et $V = \dfrac{m}{C_m}$, qui se retrouvent facilement grâce à la première formule.

 

B. Relation entre la concentration en quantité de matière et la concentration en masse

On connaît la relation avec la masse molaire : $M = \dfrac{m}{n}$.

$M,$ la masse molaire, s’exprime en g.mol-1. On peut aussi écrire que $m =M\times n$.

On a la formule de la concentration en masse : $C_m = \dfrac{m}{V} = \dfrac{M\times n}{V} = M\times C$.

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