Une grandeur quotient : la concentration

I. Définition et nature de la grandeur

La concentration est une grandeur quotient : elle exprime la quantité de matière dissoute dans un volume de solution.

$\circ$ On distingue plusieurs types de concentrations :

• Concentration massique : $C_m = \frac{m}{V}$

• Concentration molaire : $C = \frac{n}{V}$

où $m$ est la masse de soluté (en $g$), $n$ la quantité de matière (en $mol$), $V$ le volume de la solution (en $L$ ou $m^3$)

II. Unités et conversions

$\circ$ Unités usuelles :

• Concentration massique : $g/L$, $kg/m^3$

• Concentration molaire : $mol/L$

$\circ$ Conversions utiles :

• $1~L = 10^{-3}~m^3$

• $1~g = 10^{-3}~kg$

III. Exemples d’usage courant

$\circ$ On dissout $10g$ de sel dans $0{,}5L$ d’eau
$C_m = \dfrac{10}{0{,}5} = 20~g/L$

$\circ$ Une solution contient $0{,}1mol$ de soluté dans $250mL$
$C = \dfrac{0{,}1}{0{,}25} = 0{,}4~mol/L$

IV. Problèmes classiques rencontrés

$\circ$ Calcul de concentration, de masse de soluté ou de volume de solution

$\circ$ Attention aux conversions entre $mL$, $L$ et $m^3$

V. Contrôle de la cohérence des résultats

$\circ$ Vérifier que l’unité obtenue correspond bien à une concentration (ex. : $g/L$, $mol/L$)

$\circ$ Exemples d’erreurs fréquentes :

• Utiliser le volume en $mL$ sans conversion

• Inverser le volume et la masse dans la formule