Concentration molaire apportée⚓
Définition : Concentration apportée
La concentration molaire apportée, notée généralement C, correspond à la concentration en soluté dissous pour préparer une solution aqueuse.
Relation entre concentration massique et concentration molaire
La concentration massique Cm exprimée en \(\mathrm{g \cdot L^{-1}}\) et la concentration molaire C exprimée en \(\mathrm{mol \cdot L^{-1}}\) sont liées grâce à la masse molaire M par :
Concentration effective d'une espèce chimique en solution⚓
Définition : Concentration effective
La concentration effective d'une espèce chimique en solution se distingue de la concentration apportée en soluté. Elle correspond à la concentration molaire d'une espèce chimique réellement présente dans la solution.
La concentration effective d'une espèce chimique X se note de la façon suivante : \(\left[X \right]\).
\(n \left(X \right)\) est la quantité de matière de l'espèce chimique X effectivement présente en solution.
Exemple : Exemple de distinction entre concentration effective et concentration apportée dans le cas d'une dissolution
On prépare au laboratoire une solution de chlorure de cuivre \(CuCl_{2(s)}\) par dissolution d'une masse \(m=2{,}00\ \mathrm g\) de chlorure de cuivre dans un volume \(V=0{,}5\ \mathrm L\) de solution.
La masse molaire du chlorure de cuivre est \(M=134{,}5\ \mathrm{g \cdot mol^{-1}}\).
Calcul de la concentration apportée en chlorure de cuivre
\(C\left(CuCl_2\right)=\dfrac{n\left(CuCl_2\right)}{V}\)
La quantité de matière de chlorure de cuivre dissous est : \(n\left(CuCl_2\right)=\dfrac{m}{M}\).
Application numérique : \(n\left(CuCl_2\right)=\dfrac{2}{134{,}5}\simeq1{,}49 \times 10^{-2}\ \mathrm{mol}\)
Donc \(C\left(CuCl_2\right)=\dfrac{1{,}49\times 10^{-2}}{0{,}5}\simeq2{,}98\times 10^{-2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}\)
Calcul des concentrations effectives des espèces chimiques en solution
Lors de la dissolution du solide, ce dernier est dissocié pour former des ions en solution selon la équation chimique de dissolution ci-dessous.
Les espèces chimiques effectivement présentes en solution sont donc les ions cuivre et les ions chlorure.
D'après l'équation de la réaction de dissolution, on libère autant d'ion cuivre que de chlorure du cuivre dissous et deux fois plus d'ions chlorure.
On écrira donc les concentrations des espèces chimiques réellement présentes dans la solution :
\(\left[Cu^{2+}\right]=C\left(CuCl_2\right)=2{,}98\times 10^{-2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}\) ;
\(\left[Cl^-\right]=2 \times C\left(CuCl_2\right) \simeq 5{,}96\times 10^{-2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}\).