La concentration de soluté est un terme utilisé pour décrire les mélanges et définit la quantité d’une substance, appelée soluté, dissoute dans une autre, appelée solvant. Il existe plusieurs façons de décrire la concentration, selon les besoins, et peut impliquer le poids, le volume ou la masse moléculaire. La concentration des mélanges est importante car de nombreuses réactions chimiques dépendent de la quantité correcte de réactifs pour terminer la réaction.
La façon la plus simple de décrire la concentration de soluté est peut-être en poids. Une personne souhaitant faire un mélange cohérent de sel dans l’eau peut peser les deux matériaux et enregistrer les résultats. Peser les mêmes quantités à plusieurs reprises peut alors reproduire la concentration d’eau salée, ce qui fournira des mélanges équivalents. Un mélange réalisé à l’aide de cette méthode est généralement appelé mélange en pourcentage en poids, ce qui définit que les poids ont été utilisés plutôt que le volume.
Le poids par volume est également une mesure courante de la concentration de soluté. Une quantité de soluté est d’abord pesée à l’aide d’une balance de mesure, puis ajoutée dans un récipient. Le solvant est ensuite ajouté à une marque de volume sur le récipient, résultant en un volume connu de mélange. Le mélange résultant est défini en poids par volume, tel que livres par gallon ou grammes par litre.
La concentration en volume de soluté est possible si les deux matériaux sont des liquides, mais n’est pas utilisée pour les solides dissous dans des liquides. Un récipient marqué est utilisé pour mesurer le volume du soluté et du solvant, puis ils sont mélangés. La concentration est appelée pourcentage en volume pour identifier que les deux matériaux sont présents en volume plutôt qu’en poids.
Pour une utilisation en laboratoire, les concentrations molaires ou molaires sont souvent utilisées pour déterminer avec précision la quantité de matière disponible pour les réactions chimiques. Les moles d’un soluté sont égales au poids du matériau divisé par la masse molaire, qui est déterminée mathématiquement à partir du tableau périodique des éléments. Par exemple, une molécule d’eau contient deux atomes d’hydrogène et un oxygène. La masse molaire de l’hydrogène et de l’oxygène peut être trouvée sur n’importe quel tableau périodique publié.
Une fois trouvée, la masse molaire de la molécule est déterminée en ajoutant la masse molaire d’oxygène à deux masses d’hydrogène, ce qui équivaut aux atomes présents dans une molécule d’eau. La masse molaire n’a pas d’unités, mais est souvent publiée en grammes par mol ; cela peut être des livres par mol si les masses molaires sont des livres. Le nombre de moles est souvent déterminé par la réaction chimique elle-même, car les produits réagissent en fonction de leurs masses molaires lorsque les molécules se combinent.
Pour déterminer la quantité de soluté à ajouter dans un mélange molaire, le nombre de moles nécessaires est multiplié par la masse molaire pour obtenir un poids. Ce poids est ajouté à un récipient, et une quantité connue de volume de solvant est ajoutée, généralement un litre ou un gallon pour obtenir une concentration constante. Le résultat est un rapport moles par volume, appelé concentration molaire de soluté. L’ajout du même poids à un poids connu de solvant donne la concentration molaire.