En chimie, la concentration est le niveau d’une substance dans un mélange de substances, comme la quantité de chlorure de sodium trouvée dans la mer, par exemple. La concentration peut être exprimée en diverses unités, souvent données en termes de poids et de volumes. La molarité est une forme de poids par unité de volume. La concentration molaire d’une substance particulière est le nombre de moles de cette substance dissoutes dans un litre de solution, quel que soit le nombre d’autres substances pouvant être dissoutes dans cette même solution.
Dans le chlorure de sodium (NaCl), sel de table ordinaire, le poids atomique des deux substances — sodium et chlore — peut être trouvé en se référant au tableau périodique. Le poids atomique du sodium est de 22.99. Le poids atomique du chlore est de 35.45. Cela signifie que le chlorure de sodium – un atome de ces deux éléments combinés – a un poids moléculaire de 58.44. Étant donné qu’une mole d’une substance est définie comme son poids moléculaire en grammes, une mole de NaCl correspond à 58.44 grammes (g).
A titre d’illustration, si 537 millilitres (ml) d’une solution contiennent 15.69 g de chlorure de sodium, mais aucune autre substance, la concentration molaire de cette solution est (15.69 g / 58.44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.50. La solution est à 0.50M dans le chlorure de sodium. Si la solution contient un autre composant, tel que le bromure de magnésium, cette solution reste 0.50M dans le chlorure de sodium. Il a aussi, cependant, une concentration molaire en bromure de magnésium.
Le poids atomique du magnésium est de 24.31. Le poids atomique du brome est de 79.90. Cependant, le poids moléculaire du bromure de magnésium n’est pas de 24.31 + 79.90 = 104.21. En effet, le bromure de magnésium a la formule chimique MgBr2, puisque la valence du magnésium est de +2, alors que la valence du brome n’est que de -1. Correctement, le poids moléculaire du bromure de magnésium est de 24.31 + (2 × 79.90) = 184.11.
Si 24.72 g de bromure de magnésium sont présents, la concentration molaire de bromure de magnésium est de (24.72 g / 184.11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.25M. Cela signifie que la solution est à la fois 0.50 M dans NaCl et 0.25 M dans MgBr2. Il est intéressant de se rendre compte que, malgré la diminution des molécules d’eau dans cette seconde solution par rapport à la première – les concentrations sont exprimées en termes de par litre de solution et non de par litre d’eau – la concentration molaire de chlorure de sodium est le même pour les deux. Il est théoriquement possible qu’un nombre extrêmement important de substances soit présent dans un seul litre de solution, ce qui entraîne une collection de concentrations molaires assez faibles, avec presque aucune présence d’eau.