n(e.c.) en mol ; NA en mol-1 ; Ne.c. sans unité
Nous avons vu que les entités chimiques sont toutes très petites. Pour constituer la matière il en faut donc un très grand nombre. Comme il est difficile de travailler avec de très grandes puissances de dix, nous allons dans ce chapitre introduire une nouvelle unité adaptée à la description des systèmes chimiques.
La mole est l'unité de quantité de matière. Une mole contient autant d'entités chimiques qu'il y a d'atomes dans douze grammes de l'isotope douze du carbone.
Remarques :
Dans douze grammes de l'isotope douze du carbone il y a 6,02.1023 atomes de carbone.
Ce nombre est une constante fondamentale, appelée constante d'Avogadro, notée NA et dont l'unité est mol-1.
Une mole d'entités chimiques contient NA entités chimiques. Ainsi :
Une mole d'atomes de fer contient 6,02.1023 atomes de fer.
Une mole d'ions Cu2+ contient 6,02.1023 ions Cu2+.
Une mole de molécules d'eau contient 6,02.1023 molécules d'eau...
Soit un échantillon contenant N entités chimiques, la quantité de matière de cet échantillon est :
Exercice
La masse molaire atomique d'un élément est la masse d'une mole de cet élément.
On la note M et son unité est g.mol-1.
Les masses molaires atomiques se trouvent dans la classification périodique.
Activité 3 page 125 - document 1
La masse molaire moléculaire d'une molécule est la masse d'une mole de cette molécule.
On la note M et son unité est g.mol-1
.
On l'obtient en faisant la somme des masses molaires atomiques des atomes composant la molécule.
Exemple :
M(H2O) = 2 x M(H) + M(O)
M(H2O) = 2 x 1,0 + 16,0
M(H2O) = 18 g.mol-1
Exercice : Calculer la masse molaire du méthane (CH4) et celle des ions S2O32-
La quantité de matière d'un échantillon de masse m(e.c.) d'entités chimiques de masse molaire M(e.c.) vaut :
Exercice :
A température et pression fixées le volume occupé par une mole de gaz est le même quelque soit le gaz considéré.
Ce volume est appelé volume molaire, on le note Vm et son unité est L.mol-1.
A 20°C et sous 1 atm : Vm = 24,0 L.mol-1.
La quantité de matière d'un échantillon de gaz de volume V(gaz) vaut :
Exercice :
