Deux masses pour un même litre d'eau de mer

Exercice d'entraînement · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 3 — Quantité de Matière et Solutions Aqueuses · Concentration en masse et masse volumique

Énoncé

On prépare au laboratoire une eau de mer artificielle : on dissout $35 g$ de sels dans de l'eau distillée de façon à obtenir exactement $1, 0 L$ de solution. Placée sur une balance (récipient taré), cette solution a une masse de $1025 g$ .

1. Calculer la concentration en masse des sels dissous.<br> 2. Calculer la masse volumique de la solution, en $g/L$ puis en $g/mL$ .<br> 3. Les deux résultats s'expriment dans la même unité. Pourquoi ne se confondent-ils pas ?<br> 4. Vérifier que la masse d'eau contenue dans le litre de solution vaut bien $990 g$ .

Corrigé

1. La concentration en masse. Elle ne compte que le soluté dissous : $C_{m} = \frac{m _{solut e ˊ}}{V} = \frac{35}{1 , 0} = 35 g/L .$

2. La masse volumique. Elle compte toute la solution : $ρ = \frac{m _{solution}}{V} = \frac{1025}{1 , 0} = 1025 g/L = 1, 025 g/mL .$

3. Deux masses différentes. Les deux grandeurs divisent une masse par un même volume, mais pas la même masse : $C_{m}$ ne pèse que les sels, $ρ$ pèse les sels et l'eau qui les porte. Le soluté n'étant qu'une petite partie de la solution, on a toujours $C_{m} < ρ$ ; ici, $ρ$ vaut près de $29$ fois $C_{m}$ .

4. La masse d'eau. Elle s'obtient par différence : $m_{eau} = 1025 - 35 = 990 g .$ Ce résultat rend visible ce que chaque quotient mesure : $35 g$ de sels pour $990 g$ d'eau dans un même litre.

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