Au programme de ce chapitre
- I. Définition et lien avec la concentration massique
- II. Résoudre un exercice de concentration
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition La concentration molaire d'un soluté, notée C, est le nombre de moles de soluté dissous par litre de solution :
C = n / V
n en mol ; V = volume de la solution en L ; C en mol/L (on écrit parfois M, « molaire » : une solution 0,1 M contient 0,1 mol/L).
C = n / V
n en mol ; V = volume de la solution en L ; C en mol/L (on écrit parfois M, « molaire » : une solution 0,1 M contient 0,1 mol/L).
Un exemple corrigé
Exemple On dissout 5,85 g de NaCl (M = 58,5 g/mol) et on complète avec de l'eau jusqu'à 250 mL de solution. n = 5,85 / 58,5 = 0,100 mol ; V = 0,250 L ; C = 0,100 / 0,250 = 0,400 mol/L. Concentration massique : 5,85 / 0,250 = 23,4 g/L, et on vérifie : 0,400 × 58,5 = 23,4 g/L.
Lexique
- concentration molaire (C)
- nombre de moles de soluté par litre de solution, en mol/L
- soluté
- substance dissoute
- solvant
- substance qui dissout (souvent l'eau)
- solution
- mélange homogène d'un soluté et d'un solvant
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — volume de solvant et volume de solution. On ne dit pas « j'ai versé 200 mL d'eau donc V = 200 mL ». Dans C = n / V, on prend le volume final de la solution, mesuré par exemple avec une fiole jaugée.
Piège — mol/L et g/L. Ces deux unités mesurent deux concentrations différentes. Ne donne jamais un résultat en g/L quand on te demande des mol/L : il faut passer par la masse molaire.
Attention
- V est le volume de la solution finale, pas le volume d'eau versé.
- Convertis : 250 mL = 0,250 L. Diviser par 250 au lieu de 0,250 donne un résultat 1000 fois trop petit.
- Ne confonds pas mol/L (concentration molaire) et g/L (concentration massique).
L'astuce du prof
Astuce. Pour contrôler un résultat, compare les nombres : si M est plus grand que 1 g/mol (ce qui est toujours le cas pour une substance), C en mol/L est plus petit que cm en g/L. Si c'est l'inverse, tu as multiplié au lieu de diviser.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Une solution toute simple
On dissout 0,25 mol d'un soluté et on complète à 500 mL de solution. Quelle est la concentration molaire ?
Voir la correction
Je convertis d'abord 500 mL en 0,500 L. Alors C = n / V = 0,25 / 0,500 = 0,50 mol/L.
Exercice 2 — La soude du laboratoire
On dissout 4,0 g d'hydroxyde de sodium NaOH (M = 40 g/mol) dans de l'eau et on complète à 250 mL de solution. Calcule la concentration molaire.
Voir la correction
Pour commencer, la quantité de matière : n = 4,0 / 40 = 0,10 mol. Le volume vaut 0,250 L, donc C = 0,10 / 0,250 = 0,40 mol/L.