CHAPITRE 1 :

Chimie
Titres et concentrations
CHAPITRE 7 :
TITRES ET CONCENTRATIONS
INTRODUCTION
Les titres et les concentrations permettent d’exprimer une quantité de
matière dans une solution. Ce sont des grandeurs très utilisées en chimie car
l’ensemble des réactions se fait en solution.
Une solution est composée d’un soluté (solide, liquide ou gazeux) mélangé
dans un liquide que l’on nomme le solvant. Un des solvants les plus utilisé est l’eau.
I. LES CONCENTRATIONS
1. LA CONCENTRATION MASSIQUE
La concentration massique exprime la masse de soluté présent dans un
litre de solution.
Cm 
m
V
BAvec Cm
m
V
: concentration en soluté (g/L)
: masse de soluté (g)
: volume de la solution (L)
Il est fréquent de noter la concentration d’une espèce entre 2 crochets.
Exemple : La concentration en chlorure de sodium, NaCl peut se noter [NaCl].
Application : Calculer la concentration massique d’une solution composée de 500 g
de KCl et 5 L de solution.
2. LA CONCENTRATION MOLAIRE
La concentration molaire exprime le nombre de mole de soluté présent
dans un litre de solution.
n
Cn 
V
Avec Cn
n
V
: concentration en soluté (mol/L)
: nombre de mole de soluté (mol)
: volume de la solution (L)
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Titres et concentrations
Application : Calculer la concentration molaire d’une solution composée de 500 g
de KCl et 5 L de solution.
II.
LES TITRES
1. LE TITRE MASSIQUE
Il exprime la masse de soluté en fonction de la masse totale de la
solution. Il exprime une proportion de soluté par rapport à l'ensemble. Si on
multiplie un titre par 100 on obtient la teneur en soluté en pourcentage %.
Un titre est toujours compris entre 0 et 1 et n’a pas d’unité. Une teneur
est un pourcentage compris entre 0 et 100 %
m
W  Soluté
msolution
Avec W : Titre massique de la solution (sans unité)
mSoluté : masse de soluté (unité de masse)
mSolution : masse de la solution (unité de masse)
Teneurmassique  W  100
msolution = mSoluté + mSolvant
Application : Calculer Le titre massique d’une solution composée de 500 g de
NaCl et 5 Kg d’eau.
2. LE TITRE MOLAIRE
Il exprime le nombre de moles de soluté en fonction du nombre de moles
totale de la solution. Il exprime une proportion de soluté par rapport à
l'ensemble. Si on multiplie un titre par 100 on obtient la teneur en soluté en
pourcentage %.
Un titre est toujours compris entre 0 et 1 et n’a pas d’unité. Une teneur
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Titres et concentrations
est un pourcentage compris entre 0 et 100 %
X
nSoluté
nTotal
Avec X : Titre molaire de la solution (sans unité)
nSoluté : nombre de moles de soluté (en mol)
nSolution : nombre de moles dans la solution (en mol)
Teneurmolaire  X  100
nsolution = nSoluté + nSolvant
Application : Calculer Le titre molaire d’une solution composée de 500 g de NaCl
et 5 Kg d’eau.
Pour effectuer cette application, il faut transformer les masses de NaCl et d’eau
en moles avec la masse molaire des 2 espèces.
III. AUTRES GRANDEURS UTILES
1. VOCABULAIRE.
Il existe différents types de mélanges. Ce peut être des mélanges solideliquide, liquide-liquide, liquide-gaz … Qui peuvent être hétérogène ou homogène.
UNE SOLUTION
C'est le mélange d'un soluté S (liquide, gazeux ou solide) dans un solvant (l'eau,
le benzène …). L'ensemble constitue un mélange homogène, nous ne distinguons
qu'une seule phase liquide.
UNE SUSPENSION
Ce terme à un caractère général. Il désigne le plus souvent le mélange de solide
dans une phase liquide. Ce mélange est par définition hétérogène (une phase
liquide, le solvant et une phase solide, le soluté). On peut toute fois obtenir une
certaine homogénéisation par agitation.
UNE ÉMULSION
Ce terme caractérise la dispersion de fines gouttelettes dans une phase liquide.
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Titres et concentrations
En nous référant à la définition stricte, ce mélange est hétérogène (deux phases
liquides : le solvant et les gouttelettes). On peut cependant obtenir une certaine
homogénéité par agitation.
2. LA MASSE VOLUMIQUE
Elle exprime la masse d'un certain volume de
solution sous certaines conditions de température et
de pression.
Elle est notée ρ et son unité est le g/L ou le
Kg/m3. En raison de la dilatation des composés, la
masse volumique baisse avec la température.
mSolution

Vsolution
Avec ρ : Masse volumique en
Kg/m3 (ou g/L).
mSolution : Masse de solution
en Kg.
VSolution : Volume de solution
en m3.
La masse volumique se mesure avec un
densimètre. C’est un flotteur lesté avec une tige
graduée. Avant d’utiliser le densimètre, il faut
toujours vérifier que la température est de 20°C.
Les densimètres s’utilisent toujours du plus léger
vers le plus lourd.
Application : Lire la masse volumique du méthanol et
déterminer la masse de 0,4 m3 de méthanol.
3. LA DENSITÉ
Elle exprime la masse d'un liquide à 20 °C par rapport à la masse du
même volume d'eau à 4°C (à cette température ρeau = 1000 Kg/m3). Elle est
notée d420 et n’a pas d’unité.
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Titres et concentrations
d4 
20
 produit
à 20C
eau à 4C

 produit
Avec d420 : densité sans unité.
à 20C
1000
ρproduit : Masse volumique du produit à 20 °C
en Kg/m3.
ρeau : Masse volumique de l’eau à 4°C en
Kg/m3.
Application : La densité d'une solution commerciale d'acide sulfurique est de
1,85. Quelle sera la masse de 1 L de solution d'acide sulfurique commerciale ?
Si nous multiplions la densité par 1000, nous obtenons la masse volumique
4. LA SOLUBILITÉ
Elle représente la masse maximum de soluté capable d'être dissoute dans un
solvant. Elle s'exprime en % ou g/L. Généralement on calcule la solubilité de la
manière suivante :
masse soluté
masse soluté
So lub ilité 
 100 
masse solvant
Volumesolution
Lorsque que la solution n'est plus capable de dissoudre le soluté, on dit de
celle ci qu'elle est saturée. Ce qui signifie que la quantité de sel dissout est
maximum, on a atteint la limite de solubilité.
Les facteurs influençant la solubilité sont :

La nature du solvant, la solubilité d'un sel dépendra de la nature du
solvant.

La température, en règle générale plus la température est forte et plus
la solubilité est grande. La solubilité d'un sel va donc évoluer avec la
température de la solution.

Le PH de la solution, …
5. CALCUL DE DILUTION
On parle de dilution lorsqu’on ajoute du solvant (de l’eau) dans le mélange.
Une dilution de produit se fait toujours dans une fiole.
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Titres et concentrations
Donner rapidement le mode opératoire d’une dilution :
Lorsque l'on prépare des solutions à partir de solutions dont on connaît la
concentration (solutions mère), il est important de pouvoir déterminer la
concentration des solutions préparées (solutions filles).
Pour réaliser cette opération, on utilise toujours la formulation suivante :
CFille  V fille  Cmère  Vmère
Avec Cfille
: concentration de la solution fille
Vfille : Volume final de solution fille
Cmère : concentration de la solution mère
Vmère : Volume prélevé de solution mère
Application : Calculer la concentration de 0,5 L de solution mère à une
concentration de 20 g/L que l’on dilue dans une fiole de 2L.
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