Calculatrice de molarité

Molarité (mol/L) = moles de soluté ÷ litres de solution · moles = masse en grammes ÷ masse molaire

molarité

Les moles de soluté par litre de solution, notées M. C’est une propriété de la solution terminée, pas du soluté

masse

La masse de soluté que vous pesez, en grammes. C’est le nombre que donne une balance

masse molaire

Les grammes par mole du soluté, lus sur l’étiquette du réactif ou calculés à partir d’une formule

volume

Le volume de la solution terminée, en litres — complété jusqu’au trait de jauge dans une fiole jaugée, et non le volume d’eau du départ

M

Abréviation de mol/L. Une millimolaire vaut 0,001 M et s’écrit mM

Utilisez-la quand un protocole donne une concentration et qu’il vous faut une masse à peser, ou quand vous avez pesé quelque chose et cherchez la force de la solution. C’est la bonne page dès que la question contient un volume de solution ; sans volume, les moles sont tout ce que vous avez et la page des grammes en moles est le chemin le plus court. Ce n’est pas la page des concentrations exprimées par kilogramme de solvant — cela, c’est la molalité, et son dénominateur n’est pas le même.

1. Préparer 100 mL de chlorure de sodium à 1 M

   1. Moles nécessaires : 1 mol/L × 0,1 L = 0,1 mol
   2. Masse : 0,1 mol × 58,44 g/mol = 5,844 grammes de chlorure de sodium
   3. Pesez 5,844 grammes et dissolvez-les dans moins de 100 mL d’eau
   4. Complétez ensuite le volume à exactement 100 mL — c’est cette dernière étape qui fait 1 M plutôt qu’environ 1 M

   Dissoudre 5,844 grammes dans 100 mL d’eau n’est pas la même chose que préparer 100 mL de solution : le sel occupe de la place, donc le volume final dépasse un peu 100 mL et la concentration passe un peu sous 1 M — environ 2 % en dessous à cette force, et bien davantage à 5 M, où le soluté représente une fraction importante du total. C’est cet écart qui donne son importance à la fiole jaugée.

2. À l’envers : quoi peser pour 250 mL à 0,5 M

   1. Moles nécessaires : 0,5 mol/L × 0,25 L = 0,125 mol
   2. Masse : 0,125 mol × 58,44 g/mol = 7,305 grammes
   3. La case de la molarité était vide, donc c’est bien la concentration qui est renvoyée en retour
   4. Divisez le volume par deux et la masse suit : 0,5 M est la moitié de 1 M, et 250 mL la moitié de 500 mL

   Deux divisions par deux s’annulent : 250 mL à 0,5 M contiennent exactement les mêmes 0,125 mole que 500 mL à 0,25 M. Concentration et volume se compensent, ce qui est tout le contenu de l’équation de dilution C₁V₁ = C₂V₂.

En molarité, le dénominateur est le litre de solution et non le litre d’eau, et c’est exactement la distinction que cette page ne peut pas faire à votre place. Ajouter un soluté change le volume, donc la quantité d’eau à utiliser n’est pas le volume demandé : pour préparer 1 L de chlorure de sodium à 1 M, on dissout 58,44 grammes puis on complète au trait de jauge, ce qui réclame un peu moins d’un litre d’eau. Le volume dépend aussi de la température — une solution préparée à 4 °C et utilisée à 25 °C est un peu moins concentrée que son étiquette ne l’annonce — alors qu’une concentration exprimée par kilogramme de solvant ne bouge pas du tout, et c’est pour cela que la molalité existe. Cette page suppose le soluté pur et anhydre : un sel hydraté comme CuSO4·5H2O porte de l’eau dans sa propre masse formulaire et en demande donc davantage, et le tableau des réactifs ci-dessous donne le chiffre pour la forme hydratée. Le champ de concentration accepte une molarité comprise entre 0,00001 M et 100 M et ne propose que M et mM, parce que la réponse est toujours affichée en M avec cinq décimales : les solutions micromolaires et nanomolaires existent, mais elles s’afficheraient ici 0,00000, et un nombre qui se lit comme zéro vaut moins qu’un refus. Enfin, la molarité n’est pas la normalité : pour l’acide sulfurique ou toute substance qui cède plus d’un équivalent par motif, les deux diffèrent de ce facteur.

Qu’appelle-t-on molarité ?

Les moles de soluté par litre de solution, notées M et lues « molaire ». On l’appelle aussi concentration molaire. Un litre d’une solution à 1 M contient exactement une mole de la substance dissoute ; à 0,1 M, un dixième de cela. Elle décrit la solution terminée et non le soluté, si bien que les mêmes 58,44 grammes de chlorure de sodium font 1 M dans un litre et 2 M dans un demi-litre. L’unité du SI est la mole par mètre cube, mille fois plus petite : 1 mol/m³ vaut 0,001 M.

Comment calculer la molarité à partir des grammes ?

Divisez la masse par la masse molaire pour obtenir des moles, puis divisez par le volume de solution en litres. Pour 5,844 grammes de chlorure de sodium dans 100 mL : la masse molaire vaut 58,44 g/mol, donc cela fait 0,1 mole, et 0,1 ÷ 0,1 L = 1 M. Les deux divisions s’écrivent en une seule : molarité = masse ÷ (masse molaire × volume). C’est cette expression unique que cette page résout, dans le sens que vous laissez vide.

Combien de chlorure de sodium faut-il pour 500 mL à 1 M ?

29,22 grammes. Un demi-litre à 1 M contient 0,5 mole, et 0,5 × 58,44 = 29,22 grammes. Le tableau des réactifs ci-dessous donne ce même chiffre pour le chlorure de sodium et cinq autres réactifs courants, en deux quantités de paillasse : ce qu’il faut peser pour 500 mL d’une solution à 1 M et pour 1 L d’une solution à 0,1 M. Les deux ne valent pas la même quantité : un demi-litre à 1 M demande 0,5 mole et 1 L à 0,1 M en demande 0,1, soit un facteur cinq entre les deux pesées.

Pourquoi la page demande-t-elle trois valeurs ?

Parce que les quatre quantités sont liées par une seule équation, molarité = masse ÷ (masse molaire × volume), donc trois d’entre elles déterminent la quatrième. Rien ici n’a besoin d’un sélecteur de mode : laissez une case vide et c’est elle qui est résolue. Si vous remplissez les quatre et qu’elles se contredisent de plus de 1 %, le calcul s’arrête au lieu de choisir un gagnant en silence — quatre nombres venus de quatre endroits différents qui ne s’accordent pas signalent en général que l’un d’eux appartient à une autre substance.

Puis-je saisir une concentration en micromolaire ?

Pas par le champ de concentration, qui ne propose que M et mM. La réponse est toujours affichée en M avec cinq décimales, donc 1 µM s’imprimerait 0,00000 et ressemblerait exactement à zéro ; le champ commence donc à 0,00001 M, soit 10 µM. Travailler en dessous est de la vraie chimie, mais ce n’est pas une chimie que cette page peut vous montrer honnêtement. Saisissez une telle solution par la masse et le volume, et lisez la réponse à partir de là.

• SI Units — Amount of Substance: the mole and the mole per cubic metre — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC