Quantité de matière : Nombre de moles correspondant à un certain nombre d'entités.
\(n = \frac{N}{N_A}\) où N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
N = 3,01×10²³ atomes d'oxygène
N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
\(n = \frac{N}{N_A} = \frac{3,01 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}}\)
\(n = \frac{3,01}{6,02} = 0,50\) mol
3,01×10²³ atomes d'oxygène correspondent à 0,50 mol
• Diviser le nombre d'entités par le nombre d'Avogadro
• Le résultat est en mol
• Arrondir au bon nombre de chiffres significatifs
Masse molaire : Masse d'une mole d'entités, exprimée en g/mol.
M(H₂O) = 2×M(H) + M(O) = 2×1,0 + 16,0 = 18,0 g/mol
m = n × M
M(H₂O) = 2×M(H) + M(O)
M(H₂O) = 2×1,0 + 16,0 = 2,0 + 16,0 = 18,0 g/mol
n = 2,5 mol
M(H₂O) = 18,0 g/mol
m = n × M = 2,5 × 18,0 = 45,0 g
2,5 mol d'eau ont une masse de 45,0 g
• Calculer la masse molaire en additionnant les masses atomiques
• Multiplier la quantité de matière par la masse molaire
• Conserver le bon nombre de chiffres significatifs
Composition moléculaire : Une molécule d'eau (H₂O) contient 2 atomes d'hydrogène.
1 molécule H₂O → 2 atomes H
1 mol H₂O → 2 mol H
N = n × N_A
Une molécule H₂O contient 2 atomes H
Donc 1 mol H₂O contient 2 mol H
n(H) = 2 × n(H₂O) = 2 × 1,5 = 3,0 mol
N(H) = n(H) × N_A = 3,0 × 6,02×10²³
N(H) = 18,06×10²³ = 1,81×10²⁴ atomes
1,5 mol de molécules d'eau contiennent 1,81×10²⁴ atomes d'hydrogène
• Déterminer combien d'atomes d'élément X une molécule contient
• Multiplier la quantité de matière par ce coefficient
• Convertir en nombre d'entités si demandé
Masse molaire moléculaire : Masse d'une mole de molécules, calculée à partir des masses atomiques.
M(O₂) = 2×M(O) = 2×16,0 = 32,0 g/mol
n = \frac{m}{M}
M(O₂) = 2×M(O) = 2×16,0 = 32,0 g/mol
m = 10 g
M(O₂) = 32,0 g/mol
n = \frac{m}{M} = \frac{10}{32,0} = 0,3125\) mol
n ≈ 0,31 mol (2 chiffres significatifs)
10 g de dioxygène correspondent à environ 0,31 mol
• Calculer la masse molaire moléculaire
• Diviser la masse par la masse molaire
• Respecter le nombre de chiffres significatifs
Relation Avogadro : 1 mol contient 6,02×10²³ entités (atomes, molécules, ions...).
N = n × N_A
n = 0,5 mol de CO₂
N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
N = n × N_A = 0,5 × 6,02×10²³
N = 3,01×10²³ molécules
0,5 mol de dioxyde de carbone contient 3,01×10²³ molécules
• Multiplier la quantité de matière par le nombre d'Avogadro
• Le résultat donne le nombre d'entités
• Conserver le bon format scientifique
Composé ionique : Le chlorure de sodium (NaCl) est constitué d'ions Na⁺ et Cl⁻.
M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23,0 + 35,5 = 58,5 g/mol
m = n × M
M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23,0 + 35,5 = 58,5 g/mol
n = 0,25 mol
M(NaCl) = 58,5 g/mol
m = n × M = 0,25 × 58,5 = 14,625 g
m ≈ 14,6 g (3 chiffres significatifs)
0,25 mol de chlorure de sodium ont une masse de 14,6 g
• Pour un composé ionique, additionner les masses des éléments constitutifs
• Ne pas multiplier par le coefficient stœchiométrique dans la formule brute
• Multiplier la quantité de matière par la masse molaire
Glucose : Molécule organique de formule C₆H₁₂O₆, sucre simple.
n = \frac{N}{N_A}
N = 12,04×10²³ molécules de glucose
N_A = 6,02×10²³ mol⁻¹
n = \frac{N}{N_A} = \frac{12,04 \times 10^{23}}{6,02 \times 10^{23}}
n = \frac{12,04}{6,02} = 2,00\) mol
12,04×10²³ molécules de glucose correspondent à 2,00 mol
• Diviser le nombre d'entités par le nombre d'Avogadro
• Le résultat est en mol
• Le coefficient multiplicateur est souvent un multiple de N_A
Élément chimique : Le calcium (Ca) est un métal alcalino-terreux.
M(Ca) = 40,1 g/mol (masse molaire atomique)
n = \frac{m}{M}
m = 5,0 g
M(Ca) = 40,1 g/mol
n = \frac{m}{M} = \frac{5,0}{40,1}
n = 0,1247... ≈ 0,12 mol (2 chiffres significatifs)
5,0 g de calcium correspondent à environ 0,12 mol
• Utiliser la masse molaire atomique pour les éléments purs
• Diviser la masse par la masse molaire
• Respecter le nombre de chiffres significatifs de la donnée la moins précise
Structure moléculaire : Une molécule de CO₂ contient 1 atome de carbone et 2 atomes d'oxygène.
1 molécule CO₂ → 2 atomes O
1 mol CO₂ → 2 mol O
N = n × N_A
Une molécule CO₂ contient 2 atomes O
Donc 1 mol CO₂ contient 2 mol O
n(O) = 2 × n(CO₂) = 2 × 2 = 4,0 mol
N(O) = n(O) × N_A = 4,0 × 6,02×10²³
N(O) = 24,08×10²³ = 2,41×10²⁴ atomes
2 mol de molécules de dioxyde de carbone contiennent 2,41×10²⁴ atomes d'oxygène
• Déterminer combien d'atomes d'élément X une molécule contient
• Multiplier la quantité de matière par ce coefficient
• Convertir en nombre d'entités si demandé
Ammoniac : Composé chimique de formule NH₃, gaz à température ambiante.
M(NH₃) = M(N) + 3×M(H) = 14,0 + 3×1,0 = 17,0 g/mol
m = n × M
M(NH₃) = M(N) + 3×M(H) = 14,0 + 3×1,0 = 14,0 + 3,0 = 17,0 g/mol
n = 1,2 mol
M(NH₃) = 17,0 g/mol
m = n × M = 1,2 × 17,0 = 20,4 g
1,2 mol d'ammoniac ont une masse de 20,4 g
• Calculer la masse molaire en multipliant chaque élément par son coefficient
• Multiplier la quantité de matière par la masse molaire
• Conserver le bon nombre de chiffres significatifs
