Qu'est-ce que la concentration de la solution?
Les solutions sont des mélanges homogènes qui résultent de la dissolution, au niveau moléculaire, d'un ou plusieurs "solutés" au sein du "solvant" - le milieu de dissolution. Le solvant peut également être constitué de plusieurs substances, à condition qu’elles se dissolvent également. En usage ordinaire, le mot solution désigne les substances dissoutes dans un solvant liquide, bien que son utilisation ne soit pas trop répandue. Les scientifiques appellent la quantité ou la richesse d'un soluté dans une solution sa concentration en solution . Il y a plusieurs façons de quantifier - ou d'attribuer une valeur numérique à - la concentration de la solution.
Les méthodes utilisées pour notifier la concentration varient selon que l'utilisation est scientifique ou non - et parfois selon la science. En particulier chez les chimistes analytiques, l'unité la plus commune pour rapporter la concentration de solution est la "molarité". Ce terme est dérivé du mot "mole", se référant au poids moléculaire d'un composé particulier en grammes. On peut facilement constater que, étant donné que leurs poids moléculaires diffèrent, une mole de sucre n’est pas égale en poids à une mole de sel.
Considérez comment une solution molaire de sel de table est préparée. Le chlorure de sodium a la formule chimique NaCl - c'est le produit de réaction obtenu en combinant du sodium (Na) métal avec du chlore gazeux (Cl). Le poids atomique de sodium est 22,99; Le poids atomique du chlore est 35,45. Une simple addition donne le poids moléculaire du sel à 58,44, c'est-à-dire qu'une mole de NaCl pèse 58,44 grammes. La dissolution de cette quantité de NaCl dans de l’eau pour obtenir un litre (1,06 litre) de solution donne une solution exactement une molaire (1,0 M).
Moins fréquemment, la concentration de la solution peut être exprimée en termes de «normalité» ou de «molalité». La définition de la normalité n'est pas très différente de celle de la molarité, mais intègre le concept d '"équivalents". Par exemple, une solution à 1,0 molaire dans l'acide phosphorique (H 3 PO 4 ), puisqu'elle produit trois ions hydrogène pour chaque molécule d'acide phosphorique, est de 3,0 normale (3,0 N). Bien que, au début, il puisse sembler avantageux d’utiliser la normalité au lieu de molarité comme standard de concentration de la solution, celle-ci n’est pas un terme absolu mais dépend de l’utilisation de la solution. Pour cette raison, l’Union internationale de chimie pure et appliquée a préconisé l’interruption de la normalité dans l’expression de la concentration en solution.
La molalité est utilisée encore moins souvent que la normalité. Une solution est une molale (1,0 m) si elle consiste en une mole de soluté dissous dans un kilogramme - pas de solution - mais de solvant. Au début, il pourrait sembler que la molalité ne confère aucune propriété particulièrement intéressante, ce qui en fait un terme utile pour désigner la concentration en solution. Cependant, il ne s'agit pas de volume, mais seulement de poids - pour le soluté et le solvant. Cela signifie que la molalité ne dépend pas de la température, ce qui en fait l'unité de choix dans les domaines de la chimie impliquant des propriétés "colligatives" - ces propriétés impliquant un nombre de particules.