Table des Matières
Le travail en laboratoire dépend de concentrations correctes : une petite erreur peut compromettre tout un protocole. La molarité relie la quantité de matière (mol) au volume en litres et sert souvent en chimie. Ce guide présente M = mol/L et M1V1 = M2V2, les conversions masse↔mole, les concentrations habituelles et des exemples concrets (médicaments, piscines, nettoyants). Vous trouverez aussi des astuces et un exemple détaillé.
1Molarité : définition et formules de base
La molarité (M) est le nombre de moles de soluté par litre de solution : M = mol / L. Pour passer de grammes à moles, divisez par la masse molaire (g/mol). Formule utile : masse (g) = M × masse molaire × volume (L).
Formule de base : M = mol/L
Écrire M = n / V avec n en moles et V en litres. Exemple : 0,5 mol en 1 L → 0,5 M. Convertir mmol en mol et mL en L avant de calculer.
Conversion masse ↔ moles
n (mol) = masse (g) / masse molaire (g/mol). Puis M = n / V. Exemple : pour 0,1 M NaCl en 0,25 L : masse = 0,1×58,44×0,25 = 1,461 g.
2Dilutions : calculs et organisation
La relation entre solution concentrée et solution finale est M1V1 = M2V2. C’est l’expression de la conservation des moles. Utiliser des litres pour les volumes.
M1V1 = M2V2 détaillé
M1V1 = M2V2 signifie concentration_initiale×volume_initial = concentration_finale×volume_final. Résoudre pour V1 : V1 = M2V2 / M1. Exemple : pour 250 mL de 0,1 M depuis 1,0 M → V1 = 25 mL.
Préparer et manipuler des stocks
Préparez des stocks concentrés (1 M, 10×), étiquetez-les et notez la date. Pour volumes très petits, utilisez une pipette calibrée ou préparez un stock intermédiaire.
3Concentrations usuelles et exemples pratiques
Valeurs fréquentes : 1 M, 0,1 M, 0,01 M ; sérum physiologique ≈0,154 M NaCl ; produits ménagers en % w/v ou v/v. Connaître ces valeurs permet de repérer des incohérences.
Forces tampon et concentrations types
Les tampons en biochimie sont souvent 0,01–0,1 M. Le sérum physiologique ≈ 0,154 M NaCl (0,9% w/v). Les gels d'agarose sont typiquement 0,5–2% w/v.
Médecine, piscines et nettoyants
Médecine : les préparations IV et pharmaceutiques nécessitent des conversions précises. Piscines : le chlore libre se donne en ppm ; 1 ppm ≈ 1 mg/L. Nettoyants : l'eau de javel domestique ≈ 5–6% NaOCl ; la conversion en molarité requiert la masse molaire et la densité.
4Erreurs courantes, contrôle qualité et un incident célèbre
Les erreurs d'unités ou de calcul peuvent compromettre des expériences. Confondre mL et L, oublier de convertir mmol ou négliger l'eau de cristallisation sont des erreurs typiques. Appliquez des vérifications systématiques.
Trois erreurs fréquentes
1) Utiliser mL au lieu de L (×1000). 2) Confondre % w/v et molarité. 3) Pipeter de très petits volumes sans technique adaptée. Effectuez une seconde vérification pour éviter ces problèmes.
Un exemple coûteux
La perte du Mars Climate Orbiter (1999) résulta d'un conflit d'unités entre équipes. Ce n'était pas une erreur de molarité, mais l'exemple illustre le risque lié aux petites erreurs de conversion.
5Astuces pratiques, exemple guidé et contrôles
Convertissez toujours en unités de base, écrivez l'équation, substituez les valeurs avec unités et vérifiez l'ordre de grandeur. Gardez un tableau de masses molaires accessible.
Raccourcis mentaux
mol/L ↔ mmol/L : ×/÷1000. Contrôle rapide : 0,1 M × 58 g/mol × 1 L ≈ 5,8 g. Pour solutions diluées en eau, prendre ppm ≈ mg/L.
Exemple : préparer 250 mL de 0,1 M NaCl
But : 0,1 M, V = 0,25 L. Masse = 0,1×58,44×0,25 = 1,461 g NaCl. Depuis un stock de 1,0 M : V1 = 0,1×0,25/1,0 = 0,025 L = 25 mL ; compléter à 250 mL.
Comprendre la molarité et les calculs de dilution améliore la reproductibilité et permet de détecter des erreurs avant qu'elles ne causent des pertes. Retenez M = mol/L et M1V1 = M2V2 et travaillez en unités SI. Utilisez les convertisseurs liés sur le site (grammes↔moles, litres↔millilitres) pour valider rapidement vos calculs — c'est un gain de temps et d'argent.
