Calculateur de Molalité - Calculer la Concentration Molale et les Propriétés Colligatives

Mode de Calcul

À partir de la Masse

Calculer la molalité à partir de la masse du soluté

À partir des Moles

Calculer la molalité à partir des moles du soluté

Trouver la Masse Nécessaire

Calculer la masse pour préparer une solution

Molalité ⇄ Molarité

Convertir entre molalité et molarité

Masse du Soluté

Masse Moléculaire (MM)

g/mol

Masse du Solvant

Qu’est-ce que la Molalité ?

La molalité (m) est une mesure de la concentration d’une solution définie comme le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Contrairement à la molarité, qui dépend du volume de la solution, la molalité est basée sur la masse et ne change donc pas avec la température. Cela rend la molalité particulièrement utile pour étudier les propriétés colligatives et les phénomènes dépendant de la température.

Formule de la Molalité :

m = n_soluté / masse_solvant

m = (masse_soluté / MM) / masse_solvant

• m = Molalité (mol/kg)
• n_soluté = Moles de soluté (mol)
• masse_solvant = Masse du solvant (kg)
• masse_soluté = Masse du soluté (g)
• MM = Masse moléculaire (g/mol)

Molalité vs. Molarité

Propriété	Molalité (m)	Molarité (M)
Définition	mol soluté / kg solvant	mol soluté / L solution
Unités	mol/kg ou m	mol/L ou M
Dépendance à la Température	Indépendante (basée sur la masse)	Dépendante (le volume change avec T)
Idéal Pour	Propriétés colligatives, hautes températures	Réactions, titrages, travail en laboratoire
Facilité de Préparation	Nécessite de peser le solvant	Plus facile avec la verrerie volumétrique

Propriétés Colligatives et Molalité

Les propriétés colligatives dépendent de la concentration des particules de soluté, pas de leur identité. La molalité est l’unité de concentration préférée pour ces calculs car elle est indépendante de la température.

Abaissement du Point de Congélation

ΔT_f = K_f × m × i

• ΔT_f = Abaissement du point de congélation (°C)
• K_f = Constante cryoscopique (1,86 °C·kg/mol pour l’eau)
• m = Molalité (mol/kg)
• i = Facteur de van’t Hoff (1 pour les non électrolytes)

Exemple : Une solution 1 m abaisse le point de congélation de l’eau de 1,86°C

Élévation du Point d’Ébullition

ΔT_b = K_b × m × i

• ΔT_b = Élévation du point d’ébullition (°C)
• K_b = Constante ébulioscopique (0,512 °C·kg/mol pour l’eau)
• m = Molalité (mol/kg)
• i = Facteur de van’t Hoff (1 pour les non électrolytes)

Exemple : Une solution 1 m élève le point d’ébullition de l’eau de 0,512°C

Pression Osmotique

π = i × m × ρ × R × T

• π = Pression osmotique (atm)
• ρ = Densité de la solution (kg/L)
• R = Constante des gaz (0,08206 L·atm/mol·K)
• T = Température (K)

Note : Souvent approximé en utilisant la molarité pour les solutions diluées

Abaissement de la Pression de Vapeur

ΔP = X_soluté × P°_solvant

• ΔP = Abaissement de la pression de vapeur
• X_soluté = Fraction molaire du soluté
• P°_solvant = Pression de vapeur du solvant pur

Loi de Raoult : P_solution = X_solvant × P°_solvant

Exemples Résolus

Exemple 1 : Calculer la Molalité

Problème : Quelle est la molalité d’une solution préparée en dissolvant 117 g de NaCl (MM = 58,44 g/mol) dans 1000 g d’eau ?

Étape 1 : Calculer les moles de soluté
n = masse / MM = 117 g / 58,44 g/mol = 2,002 mol

Étape 2 : Convertir la masse du solvant en kg
masse_solvant = 1000 g × (1 kg / 1000 g) = 1,000 kg

Étape 3 : Calculer la molalité
m = n / masse_solvant = 2,002 mol / 1,000 kg = 2,002 m

Réponse : 2,002 m (molal)

Exemple 2 : Abaissement du Point de Congélation

Problème : Quel est le point de congélation d’une solution aqueuse 2,0 m de glucose (non électrolyte) ?

Étape 1 : Utiliser la formule de l’abaissement du point de congélation
ΔT_f = K_f × m × i

Étape 2 : Substituer les valeurs
ΔT_f = 1.86 °C·kg/mol × 2.0 mol/kg × 1 = 3.72 °C

Étape 3 : Calculer le nouveau point de congélation
T_f = 0.00 °C - 3.72 °C = -3.72 °C

Réponse : La solution gèle à -3,72 °C

Exemple 3 : Masse de Soluté Nécessaire

Problème : Combien de grammes de NaCl (MM = 58,44 g/mol) faut-il pour préparer une solution 1,5 m dans 500 g d’eau ?

Étape 1 : Convertir le solvant en kg
masse_solvant = 500 g × (1 kg / 1000 g) = 0,500 kg

Étape 2 : Calculer les moles nécessaires
n = m × masse_solvant = 1,5 mol/kg × 0,500 kg = 0,75 mol

Étape 3 : Calculer la masse
masse = n × MM = 0,75 mol × 58,44 g/mol = 43,83 g

Réponse : 43,83 g de NaCl

Applications Courantes de la Molalité

Solutions Antigel

Le calcul de la concentration d’éthylène glycol nécessaire pour empêcher le liquide de refroidissement du moteur de geler à des températures spécifiques utilise la molalité et l’abaissement du point de congélation.

Calculs de Sel pour Routes

Déterminer la quantité de sel à utiliser pour dégivrer les routes en fonction de l’abaissement souhaité du point de congélation des mélanges eau/glace.

Détermination de la Masse Moléculaire

Utilisation de l’abaissement du point de congélation ou de l’élévation du point d’ébullition pour déterminer expérimentalement la masse moléculaire de composés inconnus.

Chimie à Haute Température

Pour les réactions ou processus se produisant à des températures élevées où le volume change de manière significative, la molalité fournit des valeurs de concentration indépendantes de la température.

Systèmes Biologiques

Étude de la pression osmotique et du mouvement de l’eau dans les cellules et les tissus, en particulier dans les plages de température physiologique.

Science Alimentaire

Calculer les concentrations de sucre dans les conserves et les confitures, ou le sel dans les saumures, où l’élévation du point d’ébullition et la conservation sont importantes.

Références

Les calculs de molalité et les formules de propriétés colligatives sont basés sur les principes fondamentaux de la chimie physique :

Note : Ce calculateur suppose un comportement de solution idéale. Les solutions réelles, en particulier les concentrées ou celles avec de fortes interactions soluté-solvant, peuvent s’écarter du comportement idéal. Les calculs de propriétés colligatives utilisent des constantes standard pour l’eau à 1 atm de pression. Pour les électrolytes, n’oubliez pas de multiplier par le facteur de van’t Hoff (i) qui tient compte de la dissociation ionique.

Molalité

Étapes du Calcul

Informations Supplémentaires

🌡️ Propriétés Colligatives (pour le solvant eau)

📋 Instructions de Préparation de la Solution