Relations fondamentales
Quantité de matière : La quantité de matière n peut être calculée à partir de la masse m et de la masse molaire M par la relation : \(n = \frac{m}{M}\) où n est en mol, m en g et M en g.mol⁻¹.
- Identifier la masse m (en g)
- Rechercher la masse molaire M (en g.mol⁻¹)
- Appliquer la formule n = m/M
- Exprimer le résultat avec l'unité correcte
M(H₂O) = 18 g.mol⁻¹
m = 36 g (masse d'eau)
M(H₂O) = 18 g.mol⁻¹ (masse molaire de l'eau)
n = m/M = 36/18 = 2,0 mol
g / (g.mol⁻¹) = mol (unité correcte)
36 g est 2 fois plus lourd que 18 g, donc on attend 2 moles ✓
La quantité de matière de 36 g d'eau est de 2,0 mol.
• Relation fondamentale : n = m/M
• Unités : s'assurer que les unités sont cohérentes
• Division : 36/18 = 2,0
Masse : La masse m peut être calculée à partir de la quantité de matière n et de la masse molaire M par la relation : \(m = n \times M\) où m est en g, n en mol et M en g.mol⁻¹.
M(CO₂) = 44 g.mol⁻¹
n = 0,5 mol (quantité de CO₂)
M(CO₂) = 44 g.mol⁻¹ (masse molaire du CO₂)
m = n × M = 0,5 × 44 = 22 g
mol × g.mol⁻¹ = g (unité correcte)
0,5 mol est la moitié d'une mole, donc la masse devrait être la moitié de 44 g, soit 22 g ✓
La masse de 0,5 mol de dioxyde de carbone est de 22 g.
• Relation fondamentale : m = n × M
• Multiplication : 0,5 × 44 = 22
• Unités : mol × g.mol⁻¹ = g
Nombre d'entités : Le nombre d'entités N peut être calculé à partir de la quantité de matière n et de la constante d'Avogadro N_A par la relation : \(N = n \times N_A\) où N est le nombre d'entités, n en mol et N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹.
N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹
n = 1,5 mol (quantité d'eau)
N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹ (constante d'Avogadro)
N = n × N_A = 1,5 × 6,022×10²³ = 9,033×10²³ ≈ 9,03×10²³
mol × mol⁻¹ = sans unité (nombre d'entités)
1,5 mol devrait contenir 1,5 fois plus d'entités que 1 mol (6,022×10²³), soit environ 9×10²³ ✓
1,5 mol d'eau contient 9,03×10²³ molécules d'eau.
• Relation fondamentale : N = n × N_A
• Multiplication : 1,5 × 6,022×10²³ = 9,033×10²³
• Constante d'Avogadro : N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹
Quantité de matière à partir du nombre d'entités : La quantité de matière n peut être calculée à partir du nombre d'entités N et de la constante d'Avogadro N_A par la relation : \(n = \frac{N}{N_A}\) où n est en mol, N est le nombre d'entités et N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹.
N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹
N = 12,044×10²³ molécules d'eau
N_A = 6,022×10²³ mol⁻¹ (constante d'Avogadro)
n = N/N_A = (12,044×10²³)/(6,022×10²³) = 12,044/6,022 = 2,0 mol
Les puissances de 10 s'annulent dans la division
n = 12,044/6,022 = 2,0 mol
12,044×10²³ est 2 fois plus grand que 6,022×10²³, donc on attend 2 moles ✓
12,044×10²³ molécules d'eau correspondent à 2,0 moles.
• Relation fondamentale : n = N/N_A
• Division : (12,044×10²³)/(6,022×10²³) = 12,044/6,022
• Simplification : Les puissances de 10 s'annulent
Glucose : C₆H₁₂O₆ est une molécule composée de 6 atomes de carbone, 12 atomes d'hydrogène et 6 atomes d'oxygène. La masse molaire se calcule en additionnant les contributions de chaque élément : \(M = \sum (n_i \times M_i)\)
C₆H₁₂O₆ contient :
• 6 atomes de carbone : 6 × 12 = 72 g.mol⁻¹
• 12 atomes d'hydrogène : 12 × 1 = 12 g.mol⁻¹
• 6 atomes d'oxygène : 6 × 16 = 96 g.mol⁻¹
M(glucose) = 72 + 12 + 96 = 180 g.mol⁻¹
n = 2 mol (quantité de glucose)
M(glucose) = 180 g.mol⁻¹ (masse molaire du glucose)
m = n × M = 2 × 180 = 360 g
2 moles devraient peser 2 fois plus que 1 mole (180 g) = 360 g ✓
La masse de 2 moles de glucose est de 360 g.
• Masse molaire moléculaire : M = Σ(n_i × M_i)
• Calcul stœchiométrique : m = n × M
• Composition chimique : C₆H₁₂O₆ = 6C + 12H + 6O
- Calcul de masse : m = n × M
- Calcul de quantité : n = m / M
- Calcul de nombre d'entités : N = n × N_A
- Calcul de quantité depuis entités : n = N / N_A
- La masse molaire d'un élément est indiquée dans le tableau périodique
- Pour les molécules, additionner les masses molaires de chaque atome
- La quantité de matière s'exprime en moles (mol)
- La constante d'Avogadro lie le monde microscopique au monde macroscopique
