Mole et quantité de matière



Cours de chimie niveau seconde – Constitution et transformations de la matière – Partie 1: de l’échelle macroscopique à l’échelle microscopique – B) Modélisation de la matière à l’échelle microscopique –  Compter les entités dans un échantillon de matière.

Nombre d’entités chimiques

Le nombre d’entités chimiques (atomes, ions, molécules…) dans un échantillon de matière se note avec la lettre N.

Le nom ou la formule brute de l’espèce chimique peut être précisée en indice ou entre parenthèse.

Exemples

  • Si un échantillon de graphite comporte 2,6.1024 atomes de carbone on peut noter le nombre d’entités chimique:

N = 2,6.1024 atomes
NC = 2,6.1024 atomes
N(Carbone) = 2,6.1024 atomes
NCarbone = 2,6.1024 atomes

  • Si un échantillon de gaz comporte 4,5.1025 molécules de dioxygène alors on peut noter le nombre d’entités chimiques:

N(dioxygène) = 4,5.1025 molécules

La mole

Une mole est un nombre correspondant à un ensemble de:

6,02.1023 entités chimiques

Dire qu’une échantillon de matière contient une mole de molécules signifie que le nombre d’entités chimiques est N = 6,02.1023 molécules.

Valeur précise d’une mole

La valeur de 6,02.1023 que nous utilisons en classe de seconde est une valeur approchée, la valeur exacte de la mole est de:

 6.02214076.1023 entités chimiques par mole.

(source:
https://goldbook.iupac.org/terms/view/M03980 )

La quantité de matière

Les nombre d’entités chimiques sont souvent très élevés et peu pratiques à manipuler, on peut utiliser une autre unité de comptage de la matière qui est la quantité de matière.

La quantité de matière se note avec la lettre “n”, son unité est la mole de symbole “mol”.

Par exemple, si un échantillon de matière comporte 6,02.1023 molécules alors on la quantité de matière de cet échantillon est n = 1,00 mol

Inversement si un échantillon de matière comporte une quantité de matière
n=2,0 mol
Alors le nombre d’entités élémentaires est
N = 2,0 x 6,02.1023 molécules
N = 1,204 .1024 molécules

Calculer une quantité de matière à partir d’un nombre d’entités chimiques

La quantité de matière peut être calculée à partir du nombre d’entités chimiques grâce à la relation suivante:

n =         N    
         6,02.1023
où:

  • N est le nombre d’entités chimiques
  • n est la quantité de matière (en mol)

D’après cette relation il suffit de diviser le nombre d’entités chimiques par 6,02.1023 (nombre correspondant à une mole d’entités chimiques) pour obtenir la quantité de matière correspondante.

Exemples

  • Un gaz contient 1,806 .1024 atomes de néons, le nombre d’entités chimiques est donc N = 1,806 .1024

Calcul de la quantité de matière:

n =       N      
        6,02.1023
n =   1,806 .1024
         6,02.1023
n = 3,00 mol

Un liquide contient 2,56 .1024 molécules d’eau soit un nombre d’entités chimiques N = 2,56 .1024 molécules.
Calcul de la quantité de matière:

n =      N      
      6,02.1023
n =  2,56 .1024
       6,02.1023
n = 4,25 mol

Calculer un nombre d’entités chimiques à partir d’une quantité de matière

La relation précédente peut être modifiée pour exprimer un nombre d’entités chimiques:

N = n x 6,02.1023

où:

  • N est le nombre d’entités chimiques
  • n est la quantité de matière (en mol)

D’après cette relation il suffit de multiplier la quantité de matière par 6,02.1023 pour obtenir le nombre d’entités chimiques.

Exemple
Si un échantillon comporte une quantité de matière n = 4,82 mol alors la quantité de matière est:
N = n x 6,02.1023
N = 4,82 x 6,02.1023
N = 2,90.1024 entités chimiques

Be the first to comment

Leave a Reply

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.


*


Enter Captcha Here : *

Reload Image