8. Passer d'une concentration molaire (molarité) à une molalité (et vice-versa)

Concentration molaire : nombre de moles de soluté contenues dans 1 litre de solution.

Molalité : nombre de moles de soluté contenues dans 1 kilogramme de solvant.

Exemple 1

Que vaut la molalité d'une solution aqueuse de NaOH dont la concentration molaire est de 2,0 mol/L? La masse volumique de la solution est de 1,2 g/mL.

→ La concentration molaire se rapporte à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 litre de solution et la molalité à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 kilogramme de solvant. 

→ Le problème est de passer d'un nombre de moles de soluté contenues dans 1 litre de solution à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 kilogramme de solvant.

→ La masse volumique de la solution étant de 1,2 g/mL, 1 litre de solution pèse 1200 g (1,2*1000). Cette solution 2,0 mol/L contient donc 2,0 mol de soluté dans 1200g de solution.

→ La masse molaire de NaOH étant de 40,0 g/mol, il y a donc 80,0 g (2,0*40,0) de soluté dans 1200 g de solution, donc pour 1120g (1200-80,0) de solvant. Pour 1000 g de solvant, il y a donc 71,4 g (80,0*1000/1120) de soluté, donc 1,79 moles (71,4/40,0). 

→ La molalité est de 1,79 mol/kg de solvant.

Exemple 2

Que vaut la concentration molaire d'une solution aqueuse de NaOH dont la molalité est de 1,2 mol/kg de solvant? La masse volumique de la solution est de 1,15 g/mL.

→ La molalité se rapporte à un nombre de moles de soluté contenues dans 1 kilogramme de solvant et la concentration molaire à un nombre de moles de soluté contenues dans litre de solution. 

→ Le problème est de passer d'un nombre de moles de soluté contenues dans 1 lkilogramme de solvant à un nombre de moles de soluté contenues dans litre de solution .

→ La masse molaire de NaOH étant de 40,0 g/mol, il y a donc 48,0 g (1,2*40,0) de soluté pour 1000 g de solvant, dans 1048 g de solution. La masse volumique de la solution étant de 1,15 g/mL, 1 litre de solution pèse 1150 g (1,15*1000).

→ Cette solution à 1,2 mol/kg de solvant contient donc 1,2 mol de soluté dans 1048 g de solution; elle contient donc 1,3 mol par litre de solution (1,2*1150/1048). 

→ La concentration molaire vaut 1,3 mol/L.