Concept de solutions molaires, préparation, exemples

Le solutions molaires Ils sont tous dont la concentration du soluté est exprimée en moles par litre de solution. Comprendre par mol L'unité utilisée pour mesurer la quantité d'une substance contenant les deux particules (6 022 · 10²³) Sous forme d'atomes, de molécules ou d'ions, comme les atomes de carbone, il y a 0,012 kg de carbone-12.

Une solution, en revanche, est un mélange homogène de deux substances ou plus. La substance qui est dans une moindre mesure est connue comme un soluté, tandis que le solvant est la substance qui est la plus proportionnelle. Les deux composants peuvent être trouvés comme des solides, des liquides ou des gaz.

Beaucoup de solutions avec lesquelles ils travaillent en laboratoire expriment leurs concentrations en fonction de leur molarité. Source: pxhere.

Dans les solutions molaires, la masse molaire ou le poids moléculaire est utilisée pour transformer l'expression de la concentration d'une solution, grammes / litre, en moles / litre. Les moles d'expression / L sont généralement remplacées par la lettre "M" dans ces solutions.

En général, ces solutions se trouvent dans les mêmes laboratoires, où il est pratique d'avoir la concentration du soluté exprimé en termes de molarité. Ainsi, par exemple, on sait quels acides sont plus concentrés en voyant leurs molarités respectives: 0.01 m, 12 m, etc.

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Préparation des solutions molaires

Comment ces solutions se préparent-elles? Une série d'étapes sera suivie ci-dessous pour décrire ce processus.

Premier pas 

Recherchez les caractéristiques du réactif, comme la masse atomique ou molaire de l'élément ou du composé avec lequel la solution sera préparée. Il faut également savoir si le réactif est anhydre (sans eau) ou son degré d'hydratation, ainsi que le degré de pureté, etc.

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Ces informations se trouvent dans les livres ou toute autre source d'information. De plus, les conteneurs réactifs ont une étiquette qui contient toutes les informations sur leurs caractéristiques.

Deuxième pas

Effectuer les calculs nécessaires pour préparer la solution molaire souhaitée. Pour ce faire, le volume du réactif nécessaire pour se préparer doit être connu, ainsi que sa masse molaire ou son poids moléculaire.

Avoir ces connaissances vous permet de calculer les grammes du réactif nécessaires pour préparer la solution molaire. Un moyen simple de calculer la molarité (moles / L) d'une solution consiste à appliquer la formule suivante:

Molarité (moles / L) = concentration de soluté (g / l) ÷ pm (g / mol)

PM étant le poids moléculaire du soluté.

Par exemple, si vous souhaitez préparer un 1 litre d'une solution de chlorure de sodium 5 m: combien devez-vous utiliser, sachant que le poids moléculaire ou la masse molaire du NaCl est de 58,5 g / mol?

Nous voulons déterminer combien de grammes de NaCl se dissoudre dans un litre. Nous effacerons, G / L:

Molarité (moles / L) = concentration de soluté (g / l) ÷ pm (g / mol)

g / l NaCl = poids moléculaire (g / mol) x molarité (mol / l)

= (58,5 g / mol) x (5 mol / L)

= 292,5 g de NaCl

Troisième étape

Effectuer le lourd du réactif dans un équilibre analytique ou de précision, de sorte que la quantité de réactif lourd correspond exactement à ce qui a été précédemment calculé pour préparer la solution molaire.

Quatrième étape

La quantité de réactif lourd est placé dans un verre précipité, en sélectionnant le volume de cela en fonction du volume du réactif que vous souhaitez préparer. Par la suite, de l'eau désionisée est ajoutée et la solution est agité jusqu'à ce que le réactif dans l'eau soit dissous.

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Il doit être prudent de ne pas ajouter un excès d'eau, ce qui rend le volume de la solution supérieur au volume précédemment fixe, car lors de la concentration de la solution molaire sera inférieure à celle requise.

Cinquième étape

Une fois le réactif dissous, le contenu du bécher est versé, de préférence dans un ballon haché, et de l'eau est ajoutée jusqu'à ce que la capacité soit atteinte.

Enfin, la solution à un conteneur adéquate est transférée, étiquetée de telle manière qu'il contient toutes les informations pratiques de la solution molaire. Cela aidera à l'identifier pendant les activités de laboratoire.

Exemples de solutions molaires

Exemple 1

Une solution de chlorure de potassium (KCL) contient 20 g de sel dans 250 ml de solution. Sachant que le poids moléculaire du KCl est de 74, 5 g / mol: quelle est la molarité de la solution?

La concentration du KCL en grammes / L doit être effectuée:

G / L de KCl = (20 g) x (1.000 ml / 250 ml)

= 80 g / L

Ensuite, la molarité de la solution en taupes / litre est calculée:

moles / l = (g / l) ÷ poids moléculaire (g / mol)

= 80 g / L ÷ 74,5 g / mol

= 1 073

La solution préparée a une concentration de 1 073 mol / L, qui peut également être écrite comme 1 073 m.

Exemple 2

Un patient a une concentration plasmatique de glucose (c₆H₁₂SOIT₆) 150 mg / 100 ml. Sachant que le glucose a un poids moléculaire de 180 g / mol: quelle sera la concentration plasmatique de glucose exprimée en mmol / L?

Exprimer la concentration de glucose dans Mg / L. Pour ce faire, nous procédons en utilisant un facteur de conversion:

mg / L du glucose = (150 mg / 100 ml) x (1.000 ml / 1 L)

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= 1.500

Le calcul de la molarité de la solution de glucose a la difficulté que les unités de la concentration de sucre (mg / L) et celles du poids moléculaire (g / mol) ne peuvent pas être éliminées les unes avec les autres. Cette difficulté est résolue en exprimant le poids moléculaire du glucose dans Mg / mmol, qui est numériquement le même à G / Mol:

mmol / l = mg / l ÷ poids moléculaire (mg / mmol)

= 1.500 mg / L ÷ 180 mg / mmol

= 8,33

Le patient a donc une concentration de glucose dans le plasma (glycémie) de 8,33 mmol / L, ce qui peut également être dit qu'il est de 8,33 mm.

Exemple 3

Quel volume d'une solution de sulfate de sodium (Na₂Swin₄) 2 m peuvent être préparés avec 71 g du réactif, sachant que le poids moléculaire du sulfate de sodium est de 142 g / mol?

Faisons d'abord la concentration du soluté dans la solution, exprimée en g / l:

g / l = molarité (moles / l) x poids moléculaire (g / mol)

= 2 moles / L x 142 g / mol

= 284

Ensuite, pour préparer 1 litre de solution de sulfate de sodium 2 m, 284 g du réactif sont nécessaires. Mais nous avons vraiment 71 g, donc le volume devrait être inférieur à un litre. Pour résoudre ce problème, nous pouvons appliquer une simple règle à trois:

284 g - 1 litre

71 g - x litre

x = (71 g) x (1 l / 284 g)

x = 0,25 L

Avec 71 g de sulfate de sodium, 250 ml d'une solution de 2 m peuvent être préparés.

Les références

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (Cengage 8va ed.). Apprentissage
2. Helmestine, Todd. (11 février 2020). Comment calculer la molarité d'une solution. Récupéré de: Thoughtco.com
3. Les éditeurs d'Enyclopaedia Britannica. (2020). Solution. Récupéré de: Britannica.com
4. Lèvre CE. (2020). Qu'est-ce que la solution molaire. Récupéré de: Labce.com
5. William Adkins. (24 avril 2017). Comment faire des solutions molaires. Récupéré de: science.com