En physique, particulièrement en chimie, la concentration massique, concentration en masse, concentration pondérale ou masse volumique partielle d'un soluté en solution est le rapport (ou le quotient) de la masse de ce soluté au volume total de solution.
Pour un soluté
la concentration massique est donc le rapport entre la masse
du soluté et le volume
de solution :
Concentration massique :
Plutôt que
(tau en grec) ou
(notation la plus couramment utilisée en chimie), le Bureau international des poids et mesures (BIPM) recommande d'utiliser la notation
ou
[1]. Elle peut être désignée comme masse volumique partielle, ou densité massique partielle, du soluté
dans la solution.
Unités de mesure
L'unité de mesure SI (Système international d'unités) est le kilogramme par mètre cube (kg m−3). Cependant, le gramme étant l'unité conventionnelle de la masse en chimie, on utilise habituellement pour la concentration massique le gramme par litre (g l−1) — équivalent au kilogramme par mètre cube puisque 1 g l−1 = 1 kg m−3 — et le g/100 ml.
Propriétés
La somme des concentrations massiques des composants d'une solution (y compris le solvant) est égale à la masse volumique (densité massique) de la solution. Pour le démontrer, il suffit de diviser la somme
des masses des composants par le volume de la solution :
![{\displaystyle m=\sum _{i}m_{i}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/00ef7685652a1606706cc9a4a7e3268b48159d52)
![{\displaystyle {\frac {m}{V}}=\sum _{i}{\frac {m_{i}}{V}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a8568ad24c810ebeceaa0aca7b8d26dc9cf63f72)
d'où :
![{\displaystyle \rho =\sum _{i}\rho _{i}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e7c2a8a991076b9825f987672f16628fdb1986ab)
Grandeurs liées
Relation entre concentration massique et concentration molaire
La relation suivante relie la concentration massique du soluté
de masse molaire
à sa concentration molaire
:
![{\displaystyle \rho _{i}=c_{i}\cdot M_{i}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bb0775db23ecf30988490a86282efbe7328e4666)
étant donné la relation entre la masse
et la quantité
de
:
![{\displaystyle m_{i}=n_{i}\cdot M_{i}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ffd92c90b90702b19a2fdc293bb44336ad7b75b9)
![{\displaystyle \rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}={\frac {n_{i}\cdot M_{i}}{V}}={\frac {n_{i}}{V}}\cdot M_{i}=c_{i}\cdot M_{i}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dfd720a6bf7b07650b1353fe289529974b0e4c0c)
Fraction molaire
La conversion vers la fraction molaire
est donnée par :
![{\displaystyle x_{i}={\frac {\rho _{i}}{\rho }}\cdot {\frac {M}{M_{i}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9f9929ff4d600b2d289203e2896c3cd320518cd7)
où
est la masse molaire moyenne du mélange.
Fraction massique
La conversion vers la fraction massique
est donnée par :
![{\displaystyle w_{i}={\frac {\rho _{i}}{\rho }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/24414c30e4bd797a11439550111e1e207af60e79)
Références
Articles connexes