Relation fondamentale : n = m/M
Où n est la quantité de matière en mol, m la masse en g, M la masse molaire en g·mol⁻¹
- Identifier les données connues
- Choisir la bonne relation
- Effectuer le calcul
- Exprimer le résultat avec les bonnes unités
Masse de l'eau : m = 18 g
Masse molaire de l'eau : M(H₂O) = 18 g·mol⁻¹
n = m/M
n = 18 / 18
n = 1 mol
g / (g·mol⁻¹) = mol ✓
1 mol d'eau pèse 18 g → cohérent avec la masse donnée
La quantité de matière de 18 g d'eau est de 1,0 mol
• Relation fondamentale : n = m/M
• Unités : Vérifier la cohérence des unités
• Ordre de grandeur : Vérifier la cohérence du résultat
Relation inverse : m = n × M
Quantité de matière : n = 0,5 mol
Masse molaire du dioxygène : M(O₂) = 32 g·mol⁻¹
m = n × M
m = 0,5 × 32
m = 16 g
mol × (g·mol⁻¹) = g ✓
0,5 mol est la moitié d'une mole
Donc la masse doit être la moitié de la masse molaire : 32/2 = 16 g ✓
0,5 mol de dioxygène pèse 16 grammes
La masse de 0,5 mol de dioxygène est de 16 g
• Relation inverse : m = n × M
• Calcul mental : Vérifier les ordres de grandeur
• Unités : Toujours vérifier la cohérence
Relation avec le nombre d'Avogadro : N = n × N_A
Quantité de matière : n = 2 mol
Nombre d'Avogadro : N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
N = n × N_A
N = 2 × 6,02×10²³
N = 12,04×10²³
N = 1,204×10²⁴ atomes
N ≈ 1,2×10²⁴ atomes
1 mol contient 6,02×10²³ atomes
2 mol doivent contenir 2 × 6,02×10²³ = 12,04×10²³ atomes ✓
C'est un nombre extrêmement grand d'atomes
2 moles de carbone contiennent 1,2×10²⁴ atomes de carbone
• Relation fondamentale : N = n × N_A
• Puissances de 10 : Manipulation correcte
• Ordre de grandeur : Vérification logique
Relation fondamentale : n = m/M
Masse de CO₂ : m = 44 g
Masse molaire de CO₂ : M(CO₂) = 44 g·mol⁻¹
M(CO₂) = M(C) + 2×M(O) = 12 + 2×16 = 12 + 32 = 44 g·mol⁻¹ ✓
n = m/M
n = 44 / 44
n = 1 mol
1 mol de CO₂ pèse 44 g → cohérent avec la masse donnée
Le CO₂ est un gaz à effet de serre important
La quantité de matière de 44 g de CO₂ est de 1,0 mol
• Relation fondamentale : n = m/M
• Calcul de M : M = Σ(nombre d'atomes × M_atomique)
• Vérification : Toujours contrôler le résultat
Calcul en plusieurs étapes : N → n → m
Nombre de molécules : N = 3×10²³
Nombre d'Avogadro : N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
Masse molaire de l'eau : M(H₂O) = 18 g·mol⁻¹
n = N / N_A = (3×10²³) / (6,02×10²³)
n = 3 / 6,02 = 0,498 mol ≈ 0,50 mol
m = n × M = 0,50 × 18 = 9,0 g
6,02×10²³ molécules → 18 g
3×10²³ molécules → (3/6,02) × 18 ≈ 9 g ✓
m = (N / N_A) × M = (3×10²³ / 6,02×10²³) × 18 = 9,0 g
9 g d'eau contiennent environ la moitié du nombre d'Avogadro de molécules
La masse de 3×10²³ molécules d'eau est de 9,0 g
• Calcul en 2 étapes : N → n → m
• Formule combinée : m = (N / N_A) × M
• Vérification : Toujours contrôler le résultat
Relation avec le nombre d'Avogadro : N = n × N_A
Quantité de matière : n = 0,25 mol
Nombre d'Avogadro : N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
N = n × N_A
N = 0,25 × 6,02×10²³
N = 1,505×10²³ molécules
N ≈ 1,5×10²³ molécules
0,25 mol = 1/4 mol
Donc N = (1/4) × 6,02×10²³ = 1,505×10²³ ✓
Le dioxygène O₂ est essentiel à la respiration
0,25 mol de dioxygène contient 1,5×10²³ molécules
• Relation fondamentale : N = n × N_A
• Calcul décimal : 0,25 = 1/4
• Ordre de grandeur : Vérification logique
Relation fondamentale : n = m/M
Masse de carbone : m = 12 g
Masse molaire du carbone : M(C) = 12 g·mol⁻¹
n = m/M
n = 12 / 12 = 1 mol
g / (g·mol⁻¹) = mol ✓
Par définition, 1 mol de carbone 12 a une masse de 12 g
Le carbone 12 est la référence pour définir la mole
La quantité de matière de 12 g de carbone est de 1,0 mol
• Relation fondamentale : n = m/M
• Référence : Carbone 12 est la base de la définition de la mole
• Calcul simple : Quotient de deux nombres égaux
Relation inverse : M = m/n
Masse de la substance : m = 16 g
Quantité de matière : n = 0,2 mol
M = m/n
M = 16 / 0,2
M = 16 / (1/5) = 16 × 5 = 80 g·mol⁻¹
0,2 mol × 80 g·mol⁻¹ = 16 g ✓
Chaque mole de cette substance pèse 80 grammes
Utile pour identifier une substance inconnue
La masse molaire de la substance est de 80 g·mol⁻¹
• Relation inverse : M = m/n
• Calcul fractionnaire : Diviser par 0,2 = multiplier par 5
• Vérification : Toujours contrôler le résultat
Relation avec le nombre d'Avogadro : n = N / N_A
Nombre d'atomes : N = 1,2×10²⁴
Nombre d'Avogadro : N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
n = N / N_A
n = (1,2×10²⁴) / (6,02×10²³)
n = (1,2 / 6,02) × (10²⁴ / 10²³)
n = 0,199 × 10¹
n = 1,99 mol
n ≈ 2,0 mol
2,0 mol × 6,02×10²³ mol⁻¹ = 1,204×10²⁴ ≈ 1,2×10²⁴ ✓
Le fer est essentiel dans l'hémoglobine
1,2×10²⁴ atomes de fer représentent 2,0 moles
• Relation inverse : n = N / N_A
• Calcul avec puissances : Diviser les coefficients et les puissances séparément
• Vérification : Toujours contrôler le résultat
Relation fondamentale : m = n × M
Quantité de matière : n = 0,75 mol
Masse molaire du glucose : M(C₆H₁₂O₆) = 180 g·mol⁻¹
M(C₆H₁₂O₆) = 6×M(C) + 12×M(H) + 6×M(O)
= 6×12 + 12×1 + 6×16 = 72 + 12 + 96 = 180 g·mol⁻¹ ✓
m = n × M
m = 0,75 × 180
m = (3/4) × 180 = 3 × 45 = 135 g
0,75 mol = 3/4 mol
Donc m = (3/4) × 180 = 135 g ✓
Le glucose est le sucre le plus important dans le métabolisme
La masse de 0,75 mol de glucose est de 135 g
• Relation fondamentale : m = n × M
• Calcul fractionnaire : 0,75 = 3/4
• Vérification : Toujours contrôler le résultat
