La mole : quantité de matière et masse molaire

La mole est l'unité utilisée en chimie pour dénombrer des entités microscopiques. Puisqu'un atome est trop petit, on les groupe par paquets. Un paquet, ou $1 \text{ mol}$ , contient $6,02 \times 10^{23}$ entités, valeur appelée constante d'Avogadro ( $N_A$ ). Pour connaître la quantité de matière $n$ (en $mol$ ) dans un échantillon de masse $m$ (en $g$ ), on utilise la masse molaire $M$ (en $g \\\cdot mol^{-1}$ ) via la relation $n = m / M$ . La masse molaire se calcule en additionnant les masses des atomes constitutifs. C'est l'outil indispensable pour passer du monde des balances au monde des molécules.

Savoir lire un tableau périodique des éléments.

Comprendre la structure de l'atome (protons, neutrons, électrons).

Maîtriser les puissances de 10 et la notation scientifique.

Les atomes sont trop nombreux pour être comptés individuellement.

La mole permet de faire le pont entre l'infiniment petit et l'échelle humaine.

Une mole contient $N_A$ entités.

$N_A \approx 6,02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}$ .

La masse molaire $M$ s'exprime en $g \cdot mol^{-1}$ .

Relation : $n = \frac{m}{M}$ .

Unité de quantité de matière correspondant à un paquet de $6,02 \times 10^{23}$ entités identiques.

$1 \text{ mol}$ de billes = $6,02 \times 10^{23}$ billes.

Nombre d'entités élémentaires contenues dans une mole. Valeur : $N_A \approx 6,02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}$ .

Le nombre d'atomes de carbone dans $12 \text{ g}$ de carbone est égal à $N_A$ .

Masse d'une mole d'entités (atomes ou molécules) de cette espèce.

Pour l'eau ( $H_2O$ ) : $M(H_2O) = 2 \times M(H) + M(O) \approx 18,0 \text{ g} \cdot mol^{-1}$ .

Vous avez un échantillon de $5,0 \text{ g}$ d'eau pure ( $H_2O$ ). Combien de moles d'eau cela représente-t-il ?

Étape 1 : Calculer la masse molaire moléculaire $M(H_2O) = 2 \times 1,0 + 16,0 = 18,0 \text{ g} \cdot mol^{-1}$ .

Étape 2 : Utiliser la formule $n = \frac{m}{M}$ soit $n = \frac{5,0}{18,0}$ .

Résultat : $n \approx 0,28 \text{ mol}$ .

Pensez à la 'douzaine'. Une douzaine d'oeufs égale $12$ oeufs. Une mole d'atomes égale $6,02 \times 10^{23}$ atomes.

Le triangle de la mole : en haut $m$ , en bas $n$ et $M$ . Pour trouver $n$ , on cache $n$ : il reste $m$ sur $M$ , donc $n = m / M$ .

Confondre masse molaire atomique ( $M_{atome}$ ) et masse d'un seul atome ( $m_{atome}$ ).

La masse molaire est en $g \cdot mol^{-1}$ et représente une mole, tandis que la masse d'un seul atome est minuscule, de l'ordre de $10^{-26} \text{ kg}$ .

Oublier les unités lors du calcul.

Il faut toujours convertir la masse en $g$ si la masse molaire est en $g \cdot mol^{-1}$ avant d'appliquer la formule.

Quelle est la valeur de la constante d'Avogadro $N_A$ ?

Donner la relation entre la quantité de matière $n$ , la masse $m$ et la masse molaire $M$ .

Comment calculer la masse molaire d'une molécule ?

Qu'est-ce qu'une mole ?

Quelle est l'unité de la quantité de matière ?

La thermodynamique en terminale repose sur la maîtrise des transferts thermiques. On distingue trois modes : conduction, convection et rayonnement. Le...

Comprendre le cours

Continuer à réviser

Physique : Étude du circuit RC série

Prérequis

Structure du cours

La nécessité d'une nouvelle unité

La mole et la constante d'Avogadro

Masses et quantités de matière

Notions clés

Mole

Constante d'Avogadro ($$N_A$$)

Masse molaire ($$M$$)

Exemple résolu

Astuces & analogies

La mole

Formule $$n = \frac{m}{M}$$

Erreurs fréquentes

Flashcards

Bilans et transferts thermiques : concepts et calculs

Mécanique céleste : lois de Kepler et gravitation