Unité de concentration

Fajan · 20/09/2004, 15h26

Bonjour à tous,

J'aimerais avoir quelques explications sur les unités de concentration

Nous avons donc :

la molarité qui est en mole/l
la molalité en mole / kg de solution

mais est ce que la formalité est bien : la concentration en mol par litre d'un composé avant sa dissolution?

Exemple CaCl2 1F donnerait [Ca2+] = 1 M et [Cl-] 1M, soit la formalité est la concentration de l'espece "moléculaire" avant dissociation

Et enfin : la normalité... Alors la je ne vois pas du tout ce que c'est, mon prof a défini ca comme : nombre d'équivalent-gramme/litre de solution
et l'équivalent-gramme = quantité de substance pour échanger 1 mole de particule dans une réaction...

Et bien je ne comprend pas ce qu'est la normalité... Pourriez vous m'expliquer et me donner quelques exemples?

merci beaucoup,

Fajan

moco · 20/09/2004, 18h01

Tu es un pauvre diable, victime d'un prof qui ne s'est pas maintenu à jour. Il y a déjà longtemps qu'on a décidé d'abandonner les équivalents-grammes, les normalités et tout ce bagage hérité du 19ème siècle. Aujourd'hui on enseigne tout en mole, en molarité. C'est plus pratique.
Mais enfin, puisqu'il subsiste des dinosaures, je vais bien devoir t'expliquer la chose.
Un équivalent-gramme est la masse d'une mole, mais divisé par la charge du ion, la valence de l'atome, ou le nombre de H. J'imagine que tu n'y comprends rien.
Commençons plus bas.
Les équivalents-gramme sont faits pour que les quantités réagissent toujours avec un coefficient 1 en chimie.
Prenons un exemple.
Dans la réaction NaOH + HCl --> NaCl + H2O, il y a partout des coefficients 1. La masse molaire de NaOH est 40, et celle de HCl est 36.5. Bon. Donc 40 g de NaOH réagit avec 36.5 g de HCl. L'équivalent-gramme de NaOH est 40 g et celui de HCl est 36.5 g. C'est la même chose que les moles.

Mais cela change dans les réactions où apparaît un coefficient 2.
Ex.: Soit la réaction 2 NaOH + H2SO4 --> Na2SO4 + 2 H2O.
La masse molaire de H2SO4 est 98 g. En calculant avec les moles, on voit qu'il faut faire réagir DEUX FOIS 40 g de NaOH pour détruire 98 g de H2SO4. Ce chiffre 2 déplaît aux partisans des équivalents - grammes. Ils préférent dire que UN équivalent-gramme de NaOH (40 g) réagit avec UN équivalent-gramme de H2SO4, qui vaut donc 98/2 = 49 g.
Donc l'acide sulfurique a un équivalent-gramme de 49 g. Tu me suis ?

Passons aux normalités.
Une solution qui contient 1 équivalent-gramme de quelque chose par litre est dite 1 normale, en abrégé 1 N. Une solution NaOH ou HCl 1 M (36.5 g HCl/litre) est aussi 1 N. Par contre une solution H2SO4 1 M est 2 N, si on va la neutraliser par NaOH !
La normalité dépend de la réaction que l'on envisage. La molarité ne dépend pas de la réaction que l'on va faire.
C'et pourquoi on a abandonné cette notion d'équivalent et de normalité, et qu'on travaille en mole.

Le seul avantage des équivalents et de la normalité est que, si on effectue une réaction acide - base, et que l'on s'aperçoit que un volume d'acide est détruit par exactement le même volume de solution de base, on peut dire que les deux solutions contiennent le même nombre d'équivalents, donc qu'elles ont la même normalité, même si on ne connaît pas la nature et la formule de l'acide considéré.

OK ?

Si tu veux, je peux aussi t'expliquer les équivalents-grammes dans les réactions redox. C'est jouissif... en un certain sens

Fajan · 20/09/2004, 18h16

Je ne sais pas... c'est mon professeurs de chimie analytique qui souhaite qu'on utilise ses notions...

Je pense que je vais retenir que la normalité = concentration molaire / nombre de H+ largable par molécule d'acide ou OH- par molécule de OH-

Et pour les reducteur et oxydant : normalité = concentra molaire/n electrons lachés ou captés

moco · 20/09/2004, 18h36

S'il habite pas trop loin de chez moi, je veux bien aller discuter avec ton prof, et essayer de le convaincre.

Fajan · 20/09/2004, 20h27

Oh je pense qu'il habite un peu loins de la Suisse malheureusement

il est belge

Enfin bon j'ai trouvé comment convertir concentration molaire (Cm) en normale (N)

Pour acide : N= Cm* nbr de protons de l'acide
Pour base : idem mais avec nbr de OH- largable
Pour oxydant : N= Cm* nbr d'électrons pouvant etre capté
Pour réducteur : N=Cm* nbr d'électrons pouvant etre donné

Mais pour une réaction du type : On prend du CuCl2 1M idem pour NaOH

CuCl2 + 2 NaOH --> Cu(OH)2 + 2 NaCl

Quelle est la normalité de CuCl2 ? 2?

moco · 20/09/2004, 20h50

Pour CuCl2, il faut diviser la molarité par 2 pour trouver la normalité. on a procédé par analogie. CuCl2 "ressemble" à Cu(OH)2 qui est une base à 2 OH.

Fajan · 20/09/2004, 21h54

a lalala je ne comprend pas... je pensais que la normalité = molarité * valence

Par ce que si je réfléchis et que je dis que CuCl2 ressemble à Cu(OH)2

J'ai donc que l'équivalent masse vaut la masse de Cu(OH)2 / 2

Si j'ai une solution 1M j'ai donc 2 équivalents de masse par litre non?

k_o_m_a_t · 02/05/2006, 14h51

Moco, tu n'as pas totalement tort, la normalité est assez peu utlisée aujourdhui dans l'enseignement mais est largement utilisée dans l'industrie...je ne vois que ca pendant mon stage.

Voilou, tchou plus.

Loutchos · 19/04/2007, 10h18

voici un up d'un bien vieux message me direz-vous !!
ET bien, voici pq...

Etant à la recherche de définition via google, je suis retombé sur ce post ! comme quoi tous les chemins mène à... FuturaSciences.

Alors merci à Moco pour ces explications qui, comme à sont habitudes, sont très claires... cependant...

Même si la normalité est désuète, il faut qd même savoir ce que c'est. Au labo, j'ai des bouteilles de produits dont la concentration est exprimée en N. Donc autant savoir ce que c'est.

Mais je suis d'accord: vive la molarité !

ceci amène une autre question: qu'est ce que la formalité (pas administrative !! je parle toujours de concentration)

Tidouu · 31/07/2007, 19h24

Bonjour à tous,

et déjà un grand merci à moco pour ses réponses on ne peut plus claires

Cependant, j'ai un problème qui subsiste malgré toute ces explications..
Je suis actuellement en train de réviser, et j'ai un problème dans des exercices avec les équivalents-grammes et les moles..

J'ai dans mon syllabus toutes les réponses avec développements, mais il y a une étape que je n'arrive pas a comprendre :/

Voici un des exercices en questions :

énoncé :
Sachant que pour transformer entierement en sulfate 1,407g de magnésium pur, on doit employer 40,3 ml d'une solution d'acide sulfurique, déterminez la normalité de l'acide dans cette solution.

Développement et réponse donnés :

Mg + H2SO4 ==> MgSO4 + H2

1,407g Mg = 1,407/24,312 = 0,0579 at.g de Mg

D'après l'équation, il faut 2 H+ par MG, soit 0,0579 mole de H2SO4, ou 0,0579 x 2 = 0,116 éq.g de H2SO4, qui se trouvent dans 40,3ml.

Donc dans 1000 ml, il y aura : (0,116x1000)/40,3 = 2,88 éq.g de H2SO4.

La solution est donc 2,88N.

en soit, tout le développement me semble des plus logique et clair. Seul la partie que j'ai ici mise en rouge reste un mystère.. je ne comprend pas d'ou vient ce "x2"...

Si quelqu'un pouvait m'éclairer, merci !

Bio-Logique · 16/09/2007, 22h19

À celui qui a dit que les notions d'équivalent gramme et la normalité étaient révolues.
On utilise la normalité et les équivalents gramme dans mon cours de Biochimie à l'Université. Toujours utile à savoir... moi, je n'avais pas aquis ces notions auparavant et j'ai du les apprendre en autodidacte. Je crois donc qu'il est bien de donner au moins quelques notions aux étudiants.

PaulHuxe · 17/09/2007, 20h29

le x2, c'est parce que H2SO4 est un acide double. 1 mole d'H2SO4 donnera 2 moles d'H+

Pour en rajouter une couche au débat. La normalité, une fois qu'on a bien assimilé ce que c'est, c'est un excellent moyen de gagner du temps et de passer à coté de pas mal d'erreurs d'étourderies. Je suis très peiné de voir qu'on recommande de ne plus l'enseigner.