EXPRESSIONS DE LA COMPOSITION QUANTITATIVE DES MELANGES ET DES SOLUTIONS
La masse atomique relative (Ar) d'un élément est la proportion de la masse moyenne de l'atome de l'élément et 1/12 de la masse d'un atome du nucléide 12C. La masse moléculaire relative (Mr) est égale à la somme de masses atomiques relatives de tous les atomes qui comprennent une molécule. Par exemple, la masse moléculaire relative de l'acide sulfurique, Mr(H2SO4) est égale à
Mr(H2SO4)
= 2*Ar(H) + Ar(S) + 4*Ar(O)
= 2*1.00794 + 32.066 + 4*15.9994
= 2.01 + 32.07 + 64.00
= 98.08
Masse moléculaire relative n'a pas d'unité.
La quantité de la substance (n) est égale au rapport entre le nombre d'entités élémentaires: des atomes, des ions, des molécules, des électrons ... (N) et la constante d'Avogadro (L = 6.022045·1023 mol-1)
La masse molaire de la substance (M) est la masse d'une mole de la substance ou de masse 6.022045·1023 des entités élémentaires. SI l'unité de mesure pour la masse molaire est kg mol-1, mais habituellement il s'utilise l'unité décimale g mol-1. La masse molaire est numériquement égale à la masse atomique relative, donc la masse molaire de l'acide sulfurique M(H2SO4) est égale à 98.08 g mol-1.
La masse volumique (ρ) d'une substance est définie comme le rapport entre la masse (m) et le volume (V) à une certaine température. L'unité de masse volumique est kg m-3, mais il s'utilise plus l'unité décimale SI kg dm-3. Avec la masse volumique doit aussi toujours être indiquée la température à laquelle elle est mesurée, puisque la variation de la température change habituellement le volume, et donc la masse volumique.
Les solutions sont des mélanges homogènes de ces substances pures. Les solutions contiennent deux ou plusieurs substances (composants), mélangées dans un état de dispersion moléculaire. Le composant qui est en solution dans une plus grande quantité est appelée le solvant, et les autres composants sont des solutés. Il convient de souligner que le solvant seul peut aussi être un mélange.
La composition quantitative de la solution peut être exprimée par la:
- concentration (quantité, masse et volume)
- fraction (quantité, masse et volume)
- proportion (quantité, masse et volume)
- molalité
Sauf indication contraire, la fraction fait référence à la fraction massique.
Les fractions en quantité, en masse et en volume sont de grandeurs numériques sans dimension et souvent sont exprimé comme:
- pourcentage, (% = 1/100)
- pro-mil, (‰ = 1/1 000)
- parties par million, (ppm = 1/1 000 000)
Remarque: le pourcentage n'est pas une unité - le sens du pourcentage est multiplier un par cent (%= *0.01), donc 7 % est le même que 0.07.
| Grandeur physique | Symbole | Définition | Unité | Description |
|---|---|---|---|---|
| Concentration | c |
cA =
nA
V
|
mol m-3 | La concentration de quantité de matière ou seulement la concentration du composant A est la proportion entre la quantité du soluté et du volume de la solution. |
| Concentration massique | γ |
γA =
mA
V
|
kg m-3 | La concentration massique du composant A est égale au rapport entre la masse du soluté et le volume de la solution. |
| Concentration volumique | σ |
σA =
VA
V
|
m3 m-3 | La concentration volumique du composant A est égale à la proportion du volume du soluté et du volume de la solution. |
| Fraction molaire | x |
xA =
nA
∑ni
|
La fraction molaire du composant A est la proportion entre la quantité du soluté A et le somme des quantités de toutes les substances présentes dans la solution ou le mélange. | |
| Fraction massique | w |
wA =
mA
∑mi
|
La fraction massique du composant A représenté la proportion en masse de soluté A et la somme des masses de la substance dans la solution ou le mélange. | |
| Fraction volumique | φ |
φA =
VA
∑Vi
|
La fraction volumique du composant A est la proportion du volume de soluté A et la somme des volumes de toutes les substances dans la solution. | |
| Proportion de quantité |
nA
nB
|
La proportion de quantité est le rapport des quantités entre les deux composants de la solution ou du mélange. | ||
| Proportion de masse |
mA
mB
|
La proportion de masse est le rapport des masses entre les deux composants de la solution ou du mélange. | ||
| Proportion de volume |
VA
VB
|
La proportion de volume est le rapport des volumes entre les deux composants de la solution ou du mélange. | ||
| Molalité | b |
bA =
nA
mS
|
mol kg-1 | La molalité du composant A est égale à la proportion de la quantité de soluté A et de la masse du solvant S. |
Citation de cette page:
Generalic, Eni. "Expressions de la composition quantitative des melanges et des solutions." EniG. Tableau périodique des éléments. KTF-Split, 18 Jan. 2024. Web. {Date de l'accès}. <https://www.periodni.com/fr/expressions_de_composition_quantitative_des_solutions.html>.
