Molarité, normalité, % m/m, ppm : convertir sans se tromper
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Une même solution peut s’exprimer en mol/L, en éq/L, en % m/m ou en mg/L. Passer de l’une à l’autre demande la masse molaire et, souvent, la densité. L’oublier est l’erreur la plus fréquente.
12 mol/L
la concentration d’un acide chlorhydrique à 37 % de densité 1,18.
1 mg/L
l’équivalent pratique de 1 ppm dans une solution aqueuse diluée.
2 éq/mol
le nombre de protons échangés par l’acide sulfurique en acido-basique.
Les quatre expressions courantes
| Expression | Unité | Définition |
|---|---|---|
| Molarité | mol/L | Moles de soluté par litre de solution |
| Normalité | éq/L | Équivalents par litre de solution |
| Pourcentage massique | % m/m | Grammes de soluté pour 100 g de solution |
| Concentration massique | g/L ou mg/L | Masse de soluté par litre de solution |
Le ppm est une fraction : 1 ppm vaut 1 mg par kilogramme. La mole par litre est l’expression cohérente avec le Système international ; la normalité reste en usage sur les étiquettes de solutions titrées.
De la mole au gramme
La masse molaire M fait le lien. Concentration massique (g/L) = concentration molaire (mol/L) × M (g/mol).
Exemple : une solution de chlorure de sodium à 0,1 mol/L, avec M = 58,44 g/mol, contient 5,844 g/L. Dans l’autre sens, 4,0 g/L de soude (M = 40,00 g/mol) font 0,1 mol/L.
Du % m/m à la mol/L : la densité
Un pourcentage massique rapporte le soluté à une masse de solution, pas à un volume. Il faut donc la densité d, lue sur l’étiquette ou la fiche du produit.
La formule est : C (mol/L) = 10 × % × d / M, avec d en g/mL.
- Acide chlorhydrique à 37 %. d = 1,18 et M = 36,46. C = 10 × 37 × 1,18 / 36,46, soit environ 12 mol/L.
- Acide sulfurique à 96 %. d = 1,84 et M = 98,08. C = 10 × 96 × 1,84 / 98,08, soit environ 18 mol/L.
Ne confondez pas % m/m et % m/v. Une solution à 10 % m/v contient 100 g par litre de solution, quelle que soit sa densité.
Normalité : compter les équivalents
La normalité vaut la molarité multipliée par le nombre d’équivalents par mole. Ce nombre dépend de la réaction : protons échangés pour un acide ou une base, électrons pour un oxydant.
- Acide chlorhydrique, soude. 1 équivalent par mole : 0,1 mol/L vaut 0,1 N.
- Acide sulfurique. 2 équivalents par mole : 0,05 mol/L vaut 0,1 N.
- Permanganate de potassium en milieu acide. 5 électrons échangés : 0,02 mol/L vaut 0,1 N.
Une étiquette en N ne suffit donc pas sans préciser la réaction visée.
ppm et mg/L
Dans l’eau et pour des solutions diluées, un litre pèse environ un kilogramme. On assimile alors 1 ppm à 1 mg/L.
Cette égalité ne tient plus pour une solution concentrée ou un solvant de densité différente. Dans ce cas, mg/L = ppm × d, avec d en kg/L.
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Article publié sur https://mimelec.com/guides/convertir-molarite-normalite-pourcentage-ppm