En chimie, la concentration d'une solution est la quantité d'une substance dissoute, appelée soluté, qui est mélangée à une autre substance, appelée solvant. La formule standard est C = m/V, où C est la concentration, m est la masse du soluté et V est le volume total de la solution. Si votre solution a une faible concentration, recherchez la réponse en parties par million (bpj) pour la rendre plus facile à comprendre. Pendant que vous êtes au laboratoire, il peut vous être demandé de trouver la molarité ou la concentration molaire de la solution correspondante.
Étape
Méthode 1 sur 3: Utilisation de la formule de masse par volume
Étape 1. Trouvez la masse du soluté mélangé au solvant
Un soluté est une substance qui est mélangée pour former une solution. Si le problème donne la valeur de masse du soluté, notez-le et assurez-vous de mettre la bonne unité. Si vous avez besoin de trouver la masse d'un soluté, mesurez-la sur une échelle et notez le résultat.
Si le soluté utilisé est un liquide, vous pouvez également calculer la masse en utilisant la formule de densité: D = m/V, où D est la densité, m est la masse du liquide et V est le volume. Pour trouver la masse, multipliez la densité du liquide par le volume
Conseil:
Si vous devez utiliser une balance, réduisez la masse du récipient utilisé pour contenir le soluté pour obtenir un résultat précis.
Étape 2. Enregistrez le volume total de la solution
Le volume total d'une solution est la quantité de solvant plus la quantité de soluté mélangé. Si vous recherchez un volume dans un laboratoire, mélangez la solution dans un cylindre ou un bécher et voyez quelles sont les mesures. Mesurez le volume à partir de l'indentation au sommet de la solution (le ménisque) pour la mesure la plus précise. Noter le volume de la solution obtenue.
- Si vous ne mesurez pas le volume vous-même, vous devrez peut-être convertir la masse du soluté en volume à l'aide de la formule de densité.
- Par exemple, si vous voulez trouver la concentration de 3,45 grammes de sel dans 2 litres d'eau, trouvez le volume à l'aide de la formule de densité. Recherchez la densité du sel dans un manuel ou en ligne et utilisez-la pour trouver la valeur de m. Dans ce cas, la densité du sel est de 2,16 g/ml. Ainsi, la formule devient 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Multipliez chaque côté par V pour obtenir V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Ensuite, divisez chaque côté de l'équation par 2,16 pour trouver la valeur du volume, qui est V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Ajouter le volume de soluté au volume de solvant. Donc, dans cet exemple, 2 L + 1,6 ml = 2 000 ml + 1,6 ml = 2,001,6 ml. Vous pouvez soit laisser les unités en millilitres (ml), soit les changer en litres et obtenir 2,002 L.
Étape 3. Divisez la masse du soluté par le volume total de la solution
Utilisez la formule C = m/V, où m est la masse du soluté et V est le volume total de la solution. Entrez les valeurs de masse et de volume précédemment recherchées, puis divisez pour trouver la valeur de concentration de la solution. N'oubliez pas de mettre les bonnes unités.
- Dans cet exemple, pour une concentration de 3,45 grammes de sel dans 2 litres d'eau, l'équation est C = (3,45 g)/(2,002 L) = 1,723 g/L.
- Parfois, les questions demandent des réponses dans certaines unités. Assurez-vous de convertir les valeurs dans les bonnes unités avant de les intégrer à la formule finale.
Méthode 2 sur 3: Trouver la concentration en pourcentages ou parties par million
Étape 1. Trouvez la masse du soluté en grammes
Mesurez la masse du soluté que vous prévoyez de mélanger dans la solution. Assurez-vous de la soustraire de la masse du récipient afin que le calcul de la concentration soit précis.
Si le soluté est un liquide, vous devez calculer la masse en utilisant la formule D = m/V, où D est la densité du liquide, m est la masse et V est le volume. Recherchez la densité du liquide dans un manuel ou en ligne pour résoudre la formule ci-dessus
Étape 2. Déterminez la masse totale de la solution en grammes
La masse totale de la solution est la masse du solvant plus la masse du soluté. Trouvez la masse d'une substance à l'aide d'une balance de laboratoire ou convertissez le volume de soluté en masse en utilisant la formule pour la densité D = m/V. Ajoutez la masse du soluté à la masse du soluté pour obtenir le volume final.
Par exemple, si vous voulez trouver la concentration de 10 grammes de poudre de cacao avec 1,2 L d'eau, trouvez d'abord la masse d'eau en utilisant la formule de densité. La densité de l'eau est de 1000 g/L donc votre formule sera de 1000 g/L = m/(1, 2 L). Multipliez chaque côté par 1,2 L pour obtenir la masse en grammes de sorte que m = (1, 2 L) (1 000 g/L) = 1 200 grammes. Ajouter à la masse de cacao en poudre pour obtenir 1 210 grammes
Étape 3. Divisez la masse du soluté par la masse totale de la solution
Écrivez une équation telle que concentration C = masse de soluté/masse totale de solution. Entrez les valeurs et résolvez l'équation pour trouver la concentration de la solution.
Dans notre exemple, C = (10 g)/(1.210 g) = 0,00826
Étape 4. Multipliez la réponse par 100 pour trouver la concentration en pourcentage
Si on vous demande de présenter votre concentration en pourcentage, multipliez votre réponse par 100. Mettez un symbole de pourcentage à la fin de votre réponse.
Dans cet exemple, la concentration en pourcentage est (0,00826) (100) = 0,826 %
Étape 5. Multipliez la concentration par 1 000 000 pour trouver les parties par million
Multipliez la valeur de concentration obtenue et multipliez par 1 000 000 ou 106. Le résultat est le nombre de parties par million (bpj) de soluté. Mettez l'unité bpj dans la réponse finale.
Dans cet exemple, bpj = (0, 00826) (1 000 000) = 8 260 bpj
Conseil:
Les parties par million sont généralement utilisées pour de très petites concentrations car elles sont plus faciles à écrire et à comprendre que les pourcentages.
Méthode 3 sur 3: Calcul de la molarité
Étape 1. Additionnez les masses atomiques des solutés pour trouver la masse molaire
Regardez l'élément dans la formule chimique du soluté utilisé. Énumérez les masses atomiques de chaque élément du soluté, car les masses atomiques et molaires sont les mêmes. Additionnez les masses atomiques des solutés pour trouver la masse molaire totale. Étiquetez la réponse finale en g/mol.
- Par exemple, si le soluté est de l'hydroxyde de potassium (KOH), trouvez les masses atomiques du potassium, de l'oxygène et de l'hydrogène et additionnez-les toutes ensemble. Dans ce cas la masse molaire = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- La molarité est principalement utilisée en chimie lorsque l'on connaît les éléments constitutifs du soluté utilisé.
Étape 2. Divisez la masse du soluté par la masse molaire pour trouver la valeur molaire
Trouvez la masse de soluté ajouté à votre solution à l'aide d'une balance de laboratoire, si nécessaire. Assurez-vous de réduire la masse du récipient afin d'obtenir un résultat précis. Divisez la masse obtenue par la masse molaire pour obtenir le nombre de moles de soluté utilisé. Donnez l'unité « taupe » dans la réponse.
- Par exemple, si vous vouliez trouver le nombre de moles dans 25 grammes d'hydroxyde de potassium (KOH), l'équation serait moles = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Convertissez la masse du soluté en grammes si elle est toujours dans d'autres unités.
- La mole est utilisée pour représenter le numéro atomique dans une solution.
Étape 3. Convertissez le volume de la solution en litres
Trouvez le volume de solvant avant de mélanger le soluté. Utilisez un flacon ou une éprouvette pour mesurer le volume de solvant si la valeur n'est pas connue. Si l'unité utilisée est le millilitre, divisez par 1 000 pour le convertir en litres.
- Dans cet exemple, si vous utilisez 400 ml d'eau, divisez par 1000 pour le convertir en litres, soit 0,4 L.
- Si le solvant contient déjà des litres, sautez simplement cette étape.
Conseil:
Vous n'avez pas besoin d'inclure le volume du soluté car cela n'affecte généralement pas beaucoup le volume. S'il y a un changement significatif de volume lorsque le solvant est mélangé avec le soluté, utilisez le volume total.
Étape 4. Divisez les moles de soluté par le volume de la solution en litres
Écrivez l'équation pour la molarité M = mol/V, où mole est le nombre de moles dans le soluté et V est le volume du solvant. Résolvez l'équation et apposez l'unité M à la réponse.
