Qu'est-ce que la concentration molaire?
En chimie, la concentration est le niveau d'une substance dans un mélange de substances, telle que la quantité de chlorure de sodium trouvée dans la mer, par exemple. La concentration peut être exprimée sous forme de différentes unités, souvent exprimée en poids et en volume. La molarité est une forme de poids par unité de volume. La concentration molaire d'une substance donnée est le nombre de moles de cette substance dissoutes dans un litre de solution, quel que soit le nombre de substances pouvant être dissoutes dans cette même solution.
Dans le chlorure de sodium (NaCl), sel de table ordinaire, le poids atomique des deux substances - sodium et chlore - peut être déterminé en consultant le tableau périodique des éléments. Le poids atomique du sodium est 22,99. Le poids atomique du chlore est 35,45. Cela signifie que le chlorure de sodium - un atome de ces deux éléments combinés - a un poids moléculaire de 58,44. Étant donné qu'une mole de substance correspond à son poids moléculaire en grammes, une mole de NaCl correspond à 58,44 grammes (g).
À titre d’illustration, si 537 millilitres (ml) d’une solution contiennent 15,69 g de chlorure de sodium, mais aucune autre substance, la concentration molaire de cette solution est de (15,69 g / 58,44 g) (537 ml / 1000 ml) = 0,50. La solution est 0,50 M dans du chlorure de sodium. Si la solution contient un autre composant, tel que le bromure de magnésium, cette solution reste à 0,50 M dans le chlorure de sodium . Cependant, il a également une concentration molaire en bromure de magnésium.
Le poids atomique du magnésium est 24.31. Le poids atomique du brome est de 79,90. Le poids moléculaire du bromure de magnésium n’est toutefois pas de 24,31 + 79,90 = 104,21. En effet, le bromure de magnésium a la formule chimique MgBr 2 , car la valence du magnésium est +2, alors que la valence du brome est seulement -1. Correctement, le poids moléculaire du bromure de magnésium est 24,31 + (2 × 79,90) = 184,11.
Si 24,72 g de bromure de magnésium sont présents, la concentration molaire en bromure de magnésium est de (24,72 g / 184,11 g) (537 ml / 1000 ml) = 0,25 M. Cela signifie que la solution contient à la fois 0,50 M dans NaCl et 0,25 M dans MgBr 2 . Il est intéressant de noter que, malgré la diminution des molécules d’eau dans cette seconde solution par rapport à la première - les concentrations sont exprimées en "par litre de solution" et non "par litre d’eau" - la concentration molaire en chlorure de sodium est le même pour les deux. Il est théoriquement possible qu'un très grand nombre de substances soient présentes dans un seul litre de solution, ce qui aboutit à une collection de concentrations molaires assez faibles, presque sans eau.