Molarité

Objectifs d’apprentissage

Définir la molarité.
Réaliser des calculs impliquant la molarité.

Combien de molécules peut-on trouver dans une réaction ?

Les chimistes ont affaire à des quantités de molécules tous les jours. Nos réactions sont décrites comme tant de molécules du composé A réagissant avec tant de molécules du composé B pour former tant de molécules du composé C. Lorsque nous déterminons la quantité de réactif à utiliser, nous devons connaître le nombre de molécules dans un volume donné du réactif. Les solutions en pourcentage nous indiquent uniquement le nombre de grammes, et non de molécules. Une solution de 100 ml de NaCl à 2 % aura un nombre de molécules très différent de celui d’une solution de CsCl à 2 %. Nous avons donc besoin d’une autre façon de parler du nombre de molécules.

Les chimistes ont principalement besoin que la concentration des solutions soit exprimée d’une façon qui rende compte du nombre de particules qui réagissent selon une équation chimique particulière. Les mesures de pourcentage étant basées sur la masse ou le volume, elles ne sont généralement pas utiles pour les réactions chimiques. Une unité de concentration basée sur les moles est préférable. La molarité (M) d’une solution est le nombre de moles de soluté dissous dans un litre de solution. Pour calculer la molarité d’une solution, on divise les moles de soluté par le volume de la solution exprimé en litres.

$text{Molarité (M)}=frac{text{moles de soluté}{text{litres de solution}}=frac{text{mol}}{text{L}}$

Notez que le volume est exprimé en litres de solution et non en litres de solvant. Lorsqu’une molarité est rapportée, l’unité est le symbole M et se lit comme « molaire ». Par exemple, une solution étiquetée 1,5 M NH 3 se lit comme » solution d’ammoniac 1,5 molaire « .

Problème type : calcul de la molarité

Une solution est préparée en dissolvant 42,23 g de NH 4 Cl dans suffisamment d’eau pour obtenir 500,0 mL de solution. Calculez sa molarité.

Étape 1 : Dressez la liste des quantités connues et planifiez le problème.

$sous-texte{connu}}sous-texte{inconnu}}. \ text{mass}=42.23 text{g} NH_4Cl text{molarity}= ? text{ M}\ text{molar mass} NH_4Cl=53.50 texte{g} / texte{mol} \ text{volume solution}=500.0 text{mL}=0.5000 text{L}$

La masse du chlorure d’ammonium est d’abord convertie en moles. Ensuite, la molarité est calculée en divisant par des litres. Notez que le volume donné a été converti en litres.

Étape 2 : Résoudre.

$42,23 text{ g } NH_4Cl fois frac{1 text{ mol } NH_4Cl}{53.50 texte{ g } NH_4Cl} = 0.7893 text{ mol } NH_4Cl\frac{0.7893 text{ mol} NH_4Cl}{0,5000 text{ L}} = 1,579 text{ M}$

Étape 3 : Réfléchissez à votre résultat.

La molarité est de 1,579 M, ce qui signifie qu’un litre de la solution contiendrait 1,579 mol de NH 4 Cl. Quatre chiffres significatifs sont appropriés.

Dans une situation de laboratoire, un chimiste doit fréquemment préparer un volume donné de solutions de molarité connue. La tâche consiste à calculer la masse de soluté nécessaire. L’équation de la molarité peut être réarrangée pour résoudre les moles, qui peuvent ensuite être converties en grammes. Voir le problème type 16.3.

Problème type:

Un chimiste doit préparer 3,00 L d’une solution 0,250 M de permanganate de potassium (KMnO 4 ). De quelle masse de KMnO 4 a-t-elle besoin pour préparer la solution ?

Étape 1 : Dresser la liste des quantités connues et planifier le problème.

Connues

molarité = 0,250 M
volume = 3,00 L
masse molaire de KMnO 4 = 158.04 g/mol

Inconnu

masse KMnO 4 = ? g

Les moles de soluté sont calculées en multipliant la molarité par les litres. Ensuite, les moles sont converties en grammes.

Étape 2 : Résoudre.

$text{mol KMnO}_4 = 0,250 text{ M KMnO}_4 fois 3,00 text{ L} = 0,750 text{ mol KMnO}_4\0.750 text{ mol KMnO}_4 fois frac{158,04 text{ g KMnO}_4}{1 text{ mol KMnO}_4} =119 text{ g KMnO}_4$

Étape 3 : réfléchissez à votre résultat.

Lorsque 119 g de permanganate de potassium sont dissous dans de l’eau pour obtenir 3,00 L de solution, la molarité est de 0,250 M.

Voir une vidéo de calculs de molarité :

Résumé

Des calculs utilisant le concept de molarité sont décrits.

Pratique

Lisez le matériel et travaillez les problèmes sur le site ci-dessous:

http://www.occc.edu/kmbailey/Chem1115Tutorials/Molarity.htm

Revue

Que signifie M ?
Qu’est-ce que la molarité nous dit que l’information sur le pourcentage de solution ne nous dit pas ?
Que devons-nous savoir sur une molécule pour effectuer des calculs de molarité ?

Glossaire

molarité (M) : Le nombre de moles de soluté dissous dans un litre de solution.