*Concentration dilution et pH

*La concentration

*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