Définition
Solution
Une solution est un mélange homogène composé de solutés dissous dans un solvant.
Soluté
Substance dissoute dans un solvant pour former une solution.
Solvant
Substance liquide capable de dissoudre une ou plusieurs substances (solutés) pour créer une solution.
II. DIFFERENTES EXPRESSIONS D’UNE SOLUTION
La composition d'une solution peut être exprimée de plusieurs manières, chacune adaptée à un contexte spécifique d'analyse chimique ou de préparation de solutions en laboratoire.
II.1. Composition rapportée à l’unité de volume
Lorsque l'on exprime la composition d'une solution par rapport à l'unité de volume, on se concentre sur des grandeurs telles que la masse volumique, la concentration massique, la concentration molaire, etc. Ces mesures sont essentielles pour des applications pratiques et des calculs en chimie.
II.1.1. Masse volumique et densité d’une solution
La masse volumique (ρ) d'une solution est définie comme la masse totale de la solution divisée par son volume, typiquement exprimée en g/L. Elle permet de déterminer combien un certain volume de solution pèse.
II.1.2. Densité d’une solution
La densité (d) d'une solution est le rapport entre la masse volumique de la solution et celle de l'eau pure (à 4°C), c'est-à-dire d = ρ_solution / ρ_eau. La densité est une grandeur sans dimension qui indique à quel point une solution est concentrée par rapport à l'eau.
II.1.3. Concentration massique (volumique) (ou concentration pondérale)
La concentration massique (Cm) ou concentration pondérale est la masse de soluté par unité de volume de solution, généralement exprimée en g/L. C'est une mesure directe des quantités de substances dissoutes dans une solution donnée.
II.1.4. Concentration molaire (volumique)
La concentration molaire (Cm) est le nombre de moles de soluté par litre de solution, exprimée en mol/L. Cette mesure est très utilisée en chimie pour exprimer la concentration des solutions dans les réactions chimiques.
II.1.5. Concentration équivalente ou Normalité
La concentration équivalente (C_eq), autrefois appelée normalité, est le nombre d'équivalents d'un soluté par litre de solution. Cette mesure tient compte de la capacité du soluté à réagir ou à remplacer une quantité de référence.
II.1.6. Relation entre les concentrations Cm, CM et Céq
Il est crucial de comprendre les relations entre les différentes expressions de la concentration pour les applications pratiques en chimie. Typiquement, ces relations intègrent la masse molaire du soluté et les facteurs stœchiométriques pour convertir entre ces différentes unités.
A retenir :
Les solutions chimiques peuvent être exprimées selon diverses unités selon le besoin en chimie. La masse volumique et la densité renseignent sur le poids et la compacité d'une solution, tandis que les concentrations massiques, molaires, et équivalentes fournissent une interprétation quantitative plus spécifique des solutés par rapport au volume. L'interconnexion de ces mesures permet une flexibilité dans les calculs et de nombreuses applications en laboratoire et dans l'industrie.
