Les chimistes utilisent parfois la molalité b, quantité de soluté par…

Exercice supplémentaire · niveau 2 · chimie (première), chapitre 1 — La mole et la composition d'un système · Au-delà du volume molaire tabulé

Énoncé

Les chimistes utilisent parfois la molalité $b$ , quantité de soluté par kilogramme de solvant (et non de solution). Une solution contient $b = 0, 50 mol \cdot kg^{- 1}$ de saccharose $C X_{12} H X_{22} O X_{11}$ ( $M = 342, 0 g / mol$ ) ; sa masse volumique vaut $ρ = 1, 06 g / mL$ . Calculer sa concentration en quantité de matière, et expliquer pourquoi les deux grandeurs diffèrent.

Corrigé

Prenons $1, 00$ kg d'eau, qui contient alors $0, 50$ mol de saccharose :

$m_{solut e ˊ} = 0, 50 \times 342, 0 = 171 g, m_{solution} = 1000 + 171 = 1171 g .$

$V_{solution} = \frac{1 171}{1 , 06} = 1105 mL = 1, 105 L, C = \frac{0 , 50}{1 , 105} = 0, 45 mol / L .$

Pourquoi elles diffèrent : la molalité rapporte le soluté au solvant, la concentration molaire à la solution — laquelle contient le soluté en plus du solvant, et n'occupe pas non plus le volume du solvant seul. Les deux valeurs ne se rejoignent qu'en solution très diluée.

Avantage de la molalité : elle ne dépend pas de la température, contrairement à $C$ , puisqu'elle ne fait intervenir aucun volume.

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