Transcript La concentration en ppm - École Samuel

*
*
*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
*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)
*
g/L
* 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 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
*
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
g
* 250,05
000 g
*
=
?g
1 000 000 g
rép: 2 ppm
* 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
mol/L
* 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
mol/L
* 1148
g/L
= ? mol/L
62 g/L
≈ 0,419 mol/L
Exemple de calcul de
concentration molaire
* 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
1 mol Be3(PO4)2 0,005 mol Be3(PO4)2
=
216,97
?
rép ≈ 1,085 g
2. Concentration en ppm
1,085 g
* 75
000 g
*
=
?g
1 000 000 g
rép ≈ 14,5 ppm
STE
*
* 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 pH
Le « potentiel hydrogène »
* 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
*L’échelle pH
* Le pH est directement relié à la concentration en ions H+
STE
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
*pH et concentration molaire
[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