* Concentration dilution et pH
*Concentration dilution et pH
*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 concentrationgrammes 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 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 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
*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
* rép: 2 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
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
* ≈ 0,419 mol/L
*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
= rép 1,085 g
2. Concentration en ppm
* rép ≈ 14,5 ppm
STE
*Les dilutions
*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
Le « potentiel hydrogène »
*Le pH
*L’échelle pH
*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
*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
[H+] mol/L [H+] mol/L pH
1,0 1 x 100 0
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