Distinguer masse volumique et concentration massique
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- Connaitre la différence entre une masse volumique et une concentration en masse.
- Connaitre la signification et les unités de ces deux grandeurs.
- La concentration en masse d’un soluté,
notée
, représente la masse m de soluté dissous
par litre de solution 
.
- La masse volumique d'un corps est la masse de ce corps
par unité de volume
.
- Conversions d’unités de masse, de volume
- Solvant et soluté
, représente la
masse m de soluté dissous
par litre de solution.
L’unité de la concentration massique généralement utilisée est le « g·L–1 » (gramme par litre).
La concentration en masse d’un soluté se calcule de la façon suivante.
|
avec :
|
On peut lire sur la boite d’ « aspirine 500 vitaminée » : « Chaque comprimé contient 500 mg d’aspirine (acide acétylsalicylique) et 200 mg de vitamine C (acide ascorbique). » On peut déterminer les concentrations en masse de ces 2 composés sachant qu’il faut 150 ml d’eau pour dissoudre totalement un comprimé.
Concentration en masse de l’aspirine :
|
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Concentration en masse de la vitamine C :
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La masse volumique est une des caractéristiques de chacun des corps purs.
La masse volumique de l'eau pure est égale à 1 kg/L. Cela signifie que 1 L d'eau pèse 1 kg.
Tous les corps purs, qu'ils soient solides, liquides ou gazeux, ont une valeur de masse volumique. Cette valeur dépend de la température et de la pression.
| État | Espèce chimique | Masse volumique (en g/L) |
| Solide | Carbone (graphite) | 2250 |
| Fer | 7860 | |
| Liquide | Éthanol | 790 |
| Huile | 900 | |
| Gazeux | Air à 0 °C | 1,293 |
| Air à 20 °C | 1,204 |
Dans le système international, une masse volumique notée ρ (lue rhô) s'exprime en kg/m3. On a donc une relation de proportionnalité entre m et V.
|
avec :
|
Dans des conditions normales (20 °C – pression atmosphérique), un volume V = 1 L = 0,001 m3 d’air a une masse m = 1,2 g = 0,0012 kg.
La masse volumique de l’air est égale à :
.
Même si la masse volumique et la concentration en
masse Cm peuvent
être dans la même unité (g/L en
chimie) et se calculent avec une formule similaire
(
), ce sont bien deux
grandeurs totalement différentes.
Une concentration massique Cm concerne
une solution : elle indique la
quantité de soluté par litre de
solution : .
|
Une masse volumique concerne tout type de
matériau, qu’il soit solide,
liquide ou gazeux : .
|
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|
Cette valeur change. Exemple : plus on dissout de sucre dans un verre d’eau, plus la concentration en masse de l’eau sucrée augmente. |
C’est une valeur caractéristique du matériau, qui ne change pas pour une même température et une même pression. |
|
Cas particulier : pour une solution, on
a  .
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