Vous avez toujours eu du mal à opérer une distinction entre concentration massique et masse volumique. C’est normal. Ce sont des éléments qui prêtent à confusion en raison de leurs nombreux points de ressemblance. Cet article vous aide à vous fixer en vous définissant tous les points qui distinguent les deux grandeurs.
Qu’est-ce que la concentration massique ?
Pour déterminer ce qu’est la concentration massique, il faut d’abord définir ce que c’est que la concentration.
La concentration fait partie des concepts ayant une place prépondérante dans le domaine de la chimie. Lorsqu’on parle de concentration dans le domaine de la chimie, c’est pour désigner la quantité du composé présent dans une solution. Les concentrations se déclinent en plusieurs types.
Il y a la concentration en nombre, la concentration molaire, la concentration volumique et la concentration massique. Cette dernière fait référence à la masse d’un soluté dans une unité de volume.
Autrement, il s’agit du rapport de la masse du corps qui fait objet de dissolution dans un volume de solution. C’est une valeur qui est généralement prise en compte lorsqu’un soluté est dissout dans une solution.
La valeur de la concentration massique permet donc de connaitre la masse de soluté qu’il y a dans une quantité précise de solution.
À titre illustratif, lorsqu’on prend un demi-litre de solution d’eau salée ayant une concentration massique de 30 g/l, il faut comprendre que la solution contient 30 grammes de sel.
Notation
En chimie, les éléments se notent de différentes manières. La concentration massique a sa notation qui diffère de celle des autres. Elle se note ainsi « Cm ». La lettre « m » est mise pour « massique ». Elle permet de distinguer cette concentration de la concentration molaire donc le symbole est « C ».
Pour marquer l’élément dont la concentration massique est déterminée, il suffit de mettre à côté de l’indice « Cm » son nom.
Lorsqu’on prend le sel par exemple, sa concentration massique peut être écrite comme ceci : Cm (sel).
Il est également possible de mettre la concentration massique avec la formule chimique de l’élément dont elle a été déterminée. Toujours avec le sel, la concentration massique peut se noter ainsi (Cm NaCl).
La détermination de la concentration massique
Pour déterminer la concentration massique d’un soluté, il faut alors connaitre deux valeurs. Il y a la masse de l’élément ainsi que le volume de la solution dans laquelle elle est dissoute. Le procédé consiste à faire le rapport de la masse de soluté par le volume de solution.
Le résultat obtenu peut être en différentes unités de mesure. Généralement, les mesures les plus utilisées sont le gramme par litre (g/l) et le milligramme par litre (mg/L).
Qu’est-ce que la masse volumique ?
La masse volumique est une grandeur physique. Elle détermine la masse d’un matériau par unité de volume. Elle est encore désignée sous les appellations suivantes :
- Densité absolue ;
- Densité propre ;
- Masse spécifique.
Mais il s’agit des appellations désuètes.
Plusieurs instruments permettent sa détermination. Le débit mètre à effet Coriolis ainsi que le pycnomètre peuvent en permettre la détermination.
Il existe plusieurs catégories de masse volumique. Il y a :
- La masse volumique en vrac ou apparente ;
- La masse volumique absolue ou de la matière ;
- La masse volumique réelle.
Notation
La masse volumique est souvent représentée par ces symboles « ρ » rho ou « µ » mu. Il s’agit de deux lettres grecques. La notation diffère du domaine d’activité dans lequel la détermination est faite. Certains domaines privilégient la première notation tandis que d’autres optent pour la seconde.
Cependant, c’est le symbole « ρ » qui est le plus utilisé. Si ce symbole est le plus courant, c’est parce que le Bureau International des Poids et des Mesures (BIPM) demande à ce que son utilisation soit plus privilégiée.
La formule qu’utilisent les physiciens dans les calculs est ρ = m/V. La lettre « v » correspond au volume occupé par le corps homogène tandis que la lettre « m » correspond à sa masse.
Unité de mesure
La masse volumique peut être exprimée en gramme par centimètre cube g/cm3. Elle peut également être exprimée en kilogramme par mètre cube kg/m3.
Il existe assez d’unités possibles, mais le principe est qu’elle est exprimée en une unité de masse par unité de volume.
Différence entre concentration massique et masse volumique
Ces deux éléments se distinguent sur divers points.
D’abord, la concentration massique est généralement utilisée dans le domaine de la chimie tandis que la masse volumique revient souvent dans le domaine de la physique.
Ensuite, la concentration massique est en rapport avec une solution. Elle permet de connaitre la quantité de soluté par volume de solution. Elle est symbolisée par « Cm ». Tandis que la masse volumique quant à elle peut être déterminée pour tous les matériaux existants. Ces matériaux peuvent être en forme de gaz ou de liquide ou encore de solide. Son symbole est « ρ ».
Par ailleurs, il existe également une autre différence majeure entre les deux éléments.
Lorsqu’on pend la concentration massique d’un soluté, elle peut changer. Lorsque vous prenez du sel que vous faites dissoudre dans un verre d’eau, plus vous ajoutez du sel dans l’eau, plus la concentration en masse de l’eau salée devient importante.
Le phénomène n’est pas le même avec la masse volumique. Cette valeur est constante pour chaque matière. Elle reste la même dans les mêmes conditions de pression et de température.
Conclusion
La masse volumique et la concentration massique sont déterminées en unité de masse par unité de volume. Aussi, elles ont des formules semblables. En effet, l’une peut être déterminée pour tous les corps tandis que l’autre ne concerne que les solutions. Aussi, il y a une variation qui s’observe pour le même corps avec une la concentration massique tandis qu’avec l’autre grandeur, la valeur reste la même pour chaque corps.
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