Le calculateur de molarité convertit entre la concentration de la solution, la masse du soluté, la masse molaire et le volume de la solution. Entrez trois de ces éléments pour résoudre le quatrième, ou utilisez le mode de dilution qui applique C1V1 = C2V2 pour les solutions de stock à travail. Les résultats montrent les moles, la molarité en mol/L et l'arithmétique avec les unités nommées à chaque étape.
Calculer la molarité à partir de la masse et du volume
La molarité (M) correspond au nombre de moles de soluté par litre de solution finie. Divisez la masse de soluté par la masse molaire pour obtenir des moles, puis divisez ces moles par le volume de solution en litres. La masse peut être en grammes ou en milligrammes, le volume en mL ou L et la masse molaire g/mol, de sorte que les conversions d'unités restent dans un seul flux de travail.
moles = mass (g) / molar mass (g/mol)
M = moles / volume (L)Le volume désigne le volume final de la solution après mélange et apport au repère, et non le volume de solvant versé en premier. Une fiole jaugée de 250 ml remplie jusqu'à la ligne correspond à 0.250 L même si le solide reposait dans moins d'eau avant dilution au volume. Les cylindres gradués sont plus grossiers ; utilisez-les pour un travail approximatif, pas pour des étalons qui calibreront un titrage.
Si la masse molaire est inconnue, ouvrez la page de poids moléculaire frère pour la formule, puis revenez avec cette valeur g/mol. Une mauvaise masse molaire est l’erreur silencieuse la plus courante lors de la préparation des mains. Une erreur de 2 % sur la masse molaire devient une erreur de 2 % sur M sans aucun autre signal d'alarme sur l'impression de la balance.
Les concentrations apparaissent parfois en millimolaire (mM). Une millimolaire équivaut à 0.001 mol/L. La calculatrice peut afficher mM à côté de M lorsque le résultat est petit, ce qui permet de conserver les recettes du spectrophotomètre lisibles sans modifier l'arithmétique sous-jacente.
Calculer la masse nécessaire pour une molarité cible
La concentration cible et le volume du flacon fixent la masse à peser une fois que la masse molaire est connue. Multipliez la molarité par le volume en litres, puis par la masse molaire en grammes par mole. Ce produit correspond aux grammes à placer sur la balance avant de dissoudre et de diluer jusqu'au repère de la fiole jaugée.
mass (g) = M (mol/L) × volume (L) × molar mass (g/mol)C’est l’objectif de pesée pour les solutés solides qui se dissolvent proprement. Les sels hygroscopiques captent l'eau de l'air ; pesez rapidement à partir d'une bouteille sèche ou corrigez les formules d'hydrates connues afin que le nombre de taupes anhydres reste honnête. Laisser une boîte de CuSO4 anhydre ouverte sur un banc humide change la masse efficace de la formule vers une hydrate sans aucune modification de l'étiquette sur le flacon.
Pour les liquides vendus par densité et pureté, convertissez le volume du liquide de base en moles en utilisant la densité et la fraction massique avant d'appliquer la même définition M. Les acides concentrés expédiés en pourcentage en masse nécessitent cette étape supplémentaire ; le mode masse de cet outil est destiné aux cas où le soluté est pesé sous forme de solide ou où la masse est déjà connue.
La pureté compte. Un réactif marqué à 98 % ne contribue qu'à 0.98 grammes de composé pur par gramme pesé. Divisez la masse idéale par la fraction de dosage lorsque la procédure exige cette correction. Les laboratoires d'enseignement ignorent souvent le dosage du NaCl ; les méthodes analytiques ne le devraient pas.
Calculer une dilution
La dilution maintient la quantité de soluté fixe tandis que le solvant augmente, de sorte que la concentration diminue proportionnellement au rapport volumique. La relation C1V1 = C2V2 relie la concentration du stock et le volume aliquote à la concentration et au volume final souhaités. Entrez trois valeurs quelconques ; le calculateur de molarité résout le quatrième et nomme chaque unité dans la ligne substituée.
C1 × V1 = C2 × V2C1 et V1 sont la concentration du stock et le volume aliquote prélevé. C2 et V2 sont la concentration souhaitée et le volume final après dilution. Les unités de concentration doivent correspondre des deux côtés ; les volumes doivent correspondre (les deux mL ou les deux L). Mélanger mL d’un côté avec L de l’autre est une erreur classique par milliers.
Exemple de chemin : stock 1.00 M, besoin de 100 ml de solution de travail 0.100 M.
V1 = (C2 × V2) / C1 = (0.100 × 100) / 1.00 = 10.0 mLPipeter 10.0 mL de bouillon dans une fiole jaugée de 100 mL et diluer jusqu'au trait avec du solvant. La calculatrice indique V1 lorsque C1, C2 et V2 sont saisis, ou C2 lorsqu'une aliquote et un volume final sont connus.
Les dilutions en série multiplient les facteurs. Deux étapes de 1:10 donnent un résultat global de 1:100. Indiquez chaque étape séparément lors de la documentation de la préparation afin qu'une erreur d'étiquetage soit traçable. Pour les facteurs de dilution très importants, préférez deux ou trois étapes modérées plutôt qu’un transfert extrême à la micropipette qui se situe à la limite de la précision de la pipette.
Ne diluez jamais en devinant « environ la moitié ». Un V1 mesuré et un V2 marqué constituent l'ensemble du contrôle de qualité de la concentration de travail lorsque le bouillon lui-même a été soigneusement préparé.
Préparez 500 ml de 0.1 M NaCl
Une préparation pédagogique standard demande un demi-litre de chlorure de sodium 0.1 M. Avec une masse molaire 58.44 g/mol, l'objectif de pesée est d'un peu moins de trois grammes. Parcourez le chemin des taupes une fois en avant et une fois en arrière pour que l'étiquette du flacon et la calculatrice soient d'accord avant que le solide n'atteigne l'eau.
La masse molaire du chlorure de sodium est 58.44 g/mol. Cible : 0.100 M dans 0.500 L.
1. Rechercher des grains de beauté requis. `` moles = M × V = 0.100 mol/L × 0.500 L = 0.0500 mol ``
2. Convertissez les taupes en grammes. `` mass = 0.0500 mol × 58.44 g/mol = 2.922 g ≈ 2.92 g ``
3. Dissoudre et diluer. Peser environ 2.92 g de NaCl, transférer dans une fiole jaugée de 500 mL, dissoudre dans un peu d'eau, puis remplir jusqu'au repère 500 mL et mélanger.
Vérifiez la direction vers l'avant. 2.92 g / 58.44 g/mol ≈ 0.0500 mol ; 0.0500 mol / 0.500 L = 0.100 M. Le calculateur de molarité doit reproduire cette boucle lorsque la masse, la masse molaire et le volume sont saisis.
Le sel de table n'est pas un réactif NaCl. Le sel de qualité alimentaire contient des agents anti-agglomérants ; le travail analytique utilise du NaCl de qualité ACS et un échantillon séché lorsque la procédure l'exige.
Distinguer la molarité de la molalité et de la normalité
Trois mots de concentration se ressemblent et ne sont pas interchangeables. La molarité divise les taupes par litres de solution. La molalité divise les taupes par kilogrammes de solvant. La normalité divise les équivalents par litres de solution et dépend de la réaction qui définit un équivalent. Mélanger les étiquettes produit une arithmétique ordonnée attachée à la mauvaise quantité physique.
| Mesure | Définition | Remarque sur la température |
|---|---|---|
| Molarité (M) | moles de soluté / L solution | Change légèrement avec T à mesure que le volume augmente |
| Molalité (m) | moles de soluté / kg de solvant | Indépendant du volume de la solution |
| Normalité (N) | équivalents / L solution | Cela dépend de la réaction choisie |
Pour les solutions aqueuses diluées proches de la température ambiante, la molarité et la molalité sont numériquement proches car un litre d'eau a une masse proche d'un kilogramme. Les solutions concentrées divergent. Un sirop de sucre 5 M est loin d'être proche de 5 molales une fois que le soluté occupe une grande fraction du flacon. L'osmométrie et l'élévation du point d'ébullition préfèrent la molalité ; la verrerie volumétrique et la plupart des recettes de laboratoire humide préfèrent la molarité.
La normalité pour les acides compte souvent les hydrogènes acides : 1 M H2SO4 équivaut à 2 N pour le titrage acide-base qui utilise les deux protons. La normalité redox dépend des électrons transférés, qui peuvent changer entre les réactions pour la même bouteille. Préférez la molarité dans les protocoles modernes à moins qu'une méthode existante ne spécifie toujours N, et écrivez la réaction à côté de toute valeur N qui doit rester.
Le pourcentage en masse et le ppm répondent à nouveau à des questions différentes. Ils sont utiles sur les certificats d'analyse ; ce ne sont pas des M. Convertissez en fonction de la densité et de la masse molaire lorsqu'un protocole exige la molarité d'un stock en pourcentage de masse.
Notes pratiques pour la préparation de la solution
La qualité de la préparation de la solution dépend de la température de la verrerie, de l'ordre de dissolution puis de dilution et des hypothèses écrites sur la masse molaire. Les fioles jaugées sont étalonnées à une température marquée, généralement 20 °C, de sorte qu'une fiole chaude remplie jusqu'à la ligne contient un volume réel différent de celui suggéré par le numéro gravé. Amener le flacon et le solvant près de la température du laboratoire avant le remplissage final lorsque les tolérances sont serrées.
Dissoudre les solides avant de remplir jusqu'au repère. L’ajout d’une grande charge de cristaux à un flacon presque plein peut dépasser le volume et sous-estimer la molarité. Les solutés tenaces se dissolvent de manière plus fiable dans un bécher sous agitation, puis sont transférés quantitativement avec de l'eau de rinçage dans le flacon. L'eau de rinçage ne compte dans le volume final qu'une fois que tout est dans le flacon et que le ménisque est pris.
Enregistrez les numéros de lot et la masse molaire supposée sur la feuille de préparation. Si une référence ultérieure met à jour NaCl de 58.44 à une autre valeur arrondie, l'ancienne étiquette de la bouteille documente toujours ce qui a été pesé. La date, les initiales et la cible M sur l'étiquette empêchent qu'un flacon vieux d'une semaine soit traité comme du stock frais sans arrière-pensée.
L’ordre de mélange peut avoir une incidence sur la chaleur. La dilution de l'acide sulfurique concentré signifie l'acide dans l'eau sous agitation, jamais l'eau dans l'acide concentré. Le calculateur de concentration ne remplace pas les règles de sécurité pour les dilutions exothermiques ; il ne dimensionne les volumes qu'après avoir choisi la procédure sûre.
Questions fréquentes
Comment calculer la molarité à partir de la masse ?
La molarité à partir de la masse commence par diviser les grammes de soluté par la masse molaire pour obtenir des taupes, puis en divisant les moles par le volume de la solution en litres. Écrit de manière compacte, M est égal à (masse / masse molaire) / V. Conservez la masse et la masse molaire en grammes et g/mol pour que les taupes s'annulent proprement et convertissez les millilitres en litres avant la division finale.
Quelle quantité de NaCl est nécessaire pour 500 ml de solution 0.1 M ?
Environ 2.92 g de NaCl sont nécessaires pour 500 ml de solution 0.1 M lorsque la masse molaire est prise comme 58.44 g/mol. Le chemin est 0.1 mol/L × 0.5 L × 58.44 g/mol = 2.922 g, qui est arrondi à 2.92 g sur un affichage de balance analytique typique pour cette préparation.
Quelle est la formule de dilution ?
La formule de dilution est C1V1 = C2V2, qui indique que les moles de soluté restent constantes lorsque seul le solvant est ajouté. C1 et V1 décrivent le stock ; C2 et V2 décrivent la solution diluée. Résolvez la concentration ou le volume inconnu et gardez les unités de concentration et les unités de volume correspondant des deux côtés de l'équation.
La molarité est-elle la même chose que la concentration ?
La molarité est une unité de concentration, moles par litre, et n'est pas synonyme de chaque mesure de concentration. Le pourcentage en masse, les milligrammes par litre, le ppm et la molalité sont d'autres langages de concentration. Écrivez l'unité à côté de chaque nombre afin qu'une valeur 0.1 ne soit pas ambiguë entre 0.1 M et 0.1% w/w.
Pourquoi utiliser une fiole jaugée au lieu d’une éprouvette graduée ?
Une fiole jaugée est fabriquée et calibrée pour un volume total précis à une température indiquée, qui correspond à la façon dont la molarité définit les litres de solution. Les cylindres gradués résolvent les incréments plus grossiers et conviennent aux volumes approximatifs, aux rinçages et aux dilutions non critiques. Les étalons, les titrants et les solutions d'étalonnage appartiennent à la verrerie volumétrique lorsque la concentration doit être fiable.
La température affecte-t-elle la molarité ?
La température affecte la molarité car le volume de la solution se dilate ou se contracte tandis que le nombre de taupes reste fixe, donc M dérive légèrement avec T. La molalité évite cette dérive en utilisant la masse du solvant au lieu du volume de la solution. Pour les travaux aqueux de routine à une température proche de 20 °C, l'effet est faible ; pour un travail précis, contrôlez la température ou notez les conditions sur le dossier de préparation.
La calculatrice peut-elle convertir la molalité en molarité ?
La molalité se convertit en molarité uniquement lorsque la densité (ou une paire équivalente de masse de solvant et de volume de solution) est disponible. Sans densité, la conversion est sous-déterminée car la molalité n'a jamais mesuré le volume de solution requis par la molarité. Entrez la densité lorsque l'outil propose ce champ ; sinon conservez le résultat en unités molaires.
Et si le soluté était un hydrate ?
Les solutés hydratés doivent être pesés avec la masse molaire des hydrates afin que l'eau de cristallisation soit incluse dans le solide sur la balance. L'utilisation d'une masse molaire anhydre tout en prélevant un hydrate sous-dose le soluté et donne une molarité réelle faible. Vérifiez la bouteille pour la notation ·xH2O avant de calculer la masse cible.
Quelle doit être la précision de la masse ?
La précision de la masse doit correspondre à la verrerie et à la tolérance de concentration de la méthode. Un flacon de classe A de 500 ml destiné à 0.1 M justifie généralement une pesée à 0.01 g ou mieux. Une balance de cuisine avec une résolution de 1 g n'est pas le bon outil pour ce flacon ; l'incertitude de volume serait alors dominée par une masse brute.
Résumé
Le calculateur de molarité résout M = moles par litre à partir de la masse et du volume, se réorganise en masse pour une concentration cible et applique C1V1 = C2V2 pour les dilutions. L'exemple de 500 ml de 0.1 M NaCl a besoin d'environ 2.92 g à 58.44 g/mol.
Gardez la molarité distincte de la molalité et de la normalité, et traitez la marque finale sur la fiole jaugée comme le volume qui entre dans la formule.