Concentration dilution et pH

La concentration

La concentration d’une solution correspond à la quantité de soluté dissous par rapport à la quantité totale de solution Elle s’exprime en différentes unités … En g/L En pourcentage (%) En parties par millions (ppm) En mol/L

La concentration grammes par litres (g/L) Elle se calcule avec la formule C = m/V C est la concentration en g/L m est la masse de soluté en grammes (g) V est le volume de la solution en litres (L) La concentration grammes par litres (g/L)

La concentration en (%) La concentration % m/V est utilisée pour un soluté solide et un solvant liquide Elle représente le nombre de grammes de soluté par 100 ml de solution La concentration % V/V est utilisée pour un soluté liquide et un solvant liquide Elle représente le nombre de millilitres de soluté par 100 ml de solution La concentration % m/m est utilisée pour un soluté solide et un solvant solide Elle représente le nombre de grammes de soluté par 100 g de solution Ex : les alliages comme l’acier (entre 0,02 % et 2 %) (masse de carbone / masse du mélange) La concentration en (%)

La concentration en ppm La concentration en parties par millions (ppm) correspond au nombre de parties de soluté dissous dans un million de parties de solution Pour un soluté solide et une solution solide 1 ppm = 1 g de soluté / 1 000 000 g de solution ou 1 ppm = 1 g de soluté / 1 000 kg de solution ou 1 ppm = 1 mg de soluté / 1 kg de solution Pour un soluté solide et une solution liquide 1 ppm = 1 g de soluté / 1 000 000 ml de solution ou 1 ppm = 1 g de soluté / 1 000 L de solution 1 ppm = 1 mg de soluté / 1 L de solution La concentration en ppm est utilisée pour mesurer de petites concentrations La concentration en ppm

Exemple de calcul de concentration en ppm Maxim a échappé 0,05 g de phosphate de trilithium (Li3PO4) dans son aquarium. Il contient 25 litres d’eau. Quelle est la concentration de ce sel, en ppm? 1. masse de l’eau en g Puisque la masse volumique de l’eau est de 1 g/ml 1 g/ml = ? g/25 000 ml rép: 25 000 g 2. Concentration en ppm 0,05 g 25 000 g = ? g 1 000 000 g rép: 2 ppm Exemple de calcul de concentration en ppm

La concentration molaire (mol/L) http://www.ostralo.net/3_animations/swf/solution.swf Elle équivaut au nombre de moles de soluté dissous dans un litre de solution Elle s’exprime en mol/L Elle se calcule avec la formule C = n/V n est le nombre de moles de soluté Voir exemple 88 http://bv.alloprof.qc.ca/6654.aspx http://bv.alloprof.qc.ca/6665.aspx STE La concentration molaire (mol/L)

Exemple de calcul de concentration molaire Jérémi a dissout 12,4 g de dinitrate de magnésium, Mg(NO3)2, dans de l’eau de façon à obtenir 200 de solution. Quelle est la concentration molaire de sa solution? 1. exprimer la concentration en g/L C = m/V C = 12,4 g/0,2 L C = 62 g/L 2. trouver la masse molaire moléculaire du Mg(NO3)2 M = (24,3 + 2 (14 + 3 x 16)) g M = 148,3 g 3. trouver la concentration molaire 1 mol/L 148 g/L = ? mol/L 62 g/L ≈ 0,419 mol/L Exemple de calcul de concentration molaire

Exemple de calcul de concentration en ppm Brandon a échappé 0,005 mole de diphosphate de tribéryllium, Be3(PO4)2,dans son aquarium. Il contient 75 litres d’eau. Quelle est la concentration de ce sel, en ppm? 1. masse de l’eau en g Puisque la masse volumique de l’eau est de 1 g/ml 1 g/ml = ? g/75 000 ml rép: 75 000 g 2. Masse de 0,005 mole de Be3(PO4)2 1 mol Be3(PO4)2 216,97 = 0,005 mol Be3(PO4)2 ? rép ≈ 1,085 g 2. Concentration en ppm 1,085 g 75 000 g = ? g 1 000 000 g rép ≈ 14,5 ppm STE Exemple de calcul de concentration en ppm

Les dilutions

La dilution est une diminution de la concentration d’une solution par ajout de solvant La relation mathématique entre les concentrations (C) et les volumes (V) avant et après la dilution est la suivante… C1V1 = C2V2 Les indices « 1 » veulent dire avant la dilution Les indices « 2 » veulent dire après la dilution P 88 pour exemple Les dilutions

Le « potentiel hydrogène » Le pH Le « potentiel hydrogène »

L’échelle pH permet de quantifier le degré d’acidité ou d’alcalinité d’une solution Les valeurs du pH varient de « 0 » à « 14 » La solution acide… a un pH < 7 plus son pH est bas, plus la solution est acide La solution neutre… a un pH précis et exact de 7 La solution basique (ou alcaline)… a un pH > 7 plus son pH est élevé, plus la solution est basique Une variation de 1 unité de pH signifie une variation d’acidité d’un facteur 10 L’échelle pH

pH et concentration molaire Le pH est directement relié à la concentration en ions H+ d'une solution Le pH est une échelle logarithmique… pH = -log [H+] et [H+] = 10-pH la concentration en ions H+ est exprimée en mol/L Exemples si la [H+] vaut 0,001 mol/L, alors pH = -log [0,001] = 3 si la [H+] vaut 0,0034 mol/L, alors pH = -log [0,0034] ≈ 2,5 Si le pH vaut 2,4 alors [H+] = 10-2,4 ≈ 0,004 mol/L STE pH et concentration molaire

[H+] mol/L pH 1,0 1 x 100 0,1 1 x 10-1 1 0,01 1 x 10-2 2 0,001 1 x 10-3 3 0,000 1 1 x 10-4 4 … 0,000 000 000 1 1 x 10-10 10 0,000 000 000 01 1 x 10-11 11 0,000 000 000 001 1 x 10-12 12 0,000 000 000 000 1 1 x 10-13 13 0,000 000 000 000 01 1 x 10-14 14

Lien pH et pOH