Activité : Principe actif et quantité de matière Un médicament est composé d’un principe actif (l’espèce chimique qui a un effet thérapeutique) et d’excipients. Le paracétamol est le principe actif de nombreux médicaments antalgiques (contre la douleur) que l’on retrouve en pharmacie, comme le Doliprane ou l’Efferalgan. 1) A partir des deux documents ci-dessus, calculer le nombre de molécules de paracétamol que contient un comprimé de Doliprane 500 mg. 2) D’après le résultat obtenu, déterminer la quantité de matière de paracétamol présente dans un comprimé de Doliprane 500 mg. 3) Quelle serait alors la masse d'une mole de paracétamol ? Comment s’appelle cette grandeur ? Cours : Quantité de matière et mole La matière est constituée à l’échelle microscopique d’un nombre très important d’entités chimiques (atomes, ions ou molécules). Pour décrire leur nombre dans un échantillon, les chimistes les regroupent par paquet appelé mole. 1) Définitions Une mole est définie comme une “collection” de 6.02 × 1023 entités chimiques. Dans une mole de fer, il y a 6,02 × 1023 atomes de fer. Dans une mole d'eau, il y a 6,02 × 1023 molécules d'eau. Dans une mole d’ions chlorure il y a 6,02 × 1023 ions chlorure. Ce nombre est appelé nombre d’Avogadro et s’écrit : NA = 6,02 × 1023 mol-1. La quantité de matière est la quantité d’entités chimiques au niveau microscopique exprimée en mol. 2) Relation entre le nombre d’entités chimiques et la quantité de matière On peut donc établir une relation entre : 𝑁 : le nombre d'entités chimiques contenues dans un échantillon (sans unité) 𝑛 : la quantité de matière présente dans ce même échantillon (exprimée en mol) NA : le nombre d’Avogadro (exprimé en mol-1) 𝑁 = 𝑛 × 𝑁𝐴 ce qui équivaut à 𝑛 = 𝑁 𝑁𝐴 𝑁 et 𝑛 sont proportionnels entre eux. 3) Déterminer le nombre d’entités chimiques à partir de leur masse Connaissant la masse 𝑚 d’un échantillon et la masse 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑖𝑡é de l’entité chimique qui le compose, on peut alors déterminer le nombre 𝑁 d’entités chimiques présentes dans l’échantillon : 𝑁= 𝑚 𝑚𝑒𝑛𝑡𝑖𝑡é Masse molaire atomique: On appelle masse molaire atomique la masse d’une mole d’atomes, c’est à dire la masse de 23 6. 02 × 10 atomes d’une même espèce chimique. Si on appelle 𝑚𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒 la masse d’un atome, sa masse molaire atomique atome est : 𝑀𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒 = 𝑚𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒 × 𝑁𝐴 Masse molaire moléculaire : On peut également définir la masse d’une mole de molécules, qu’on appelle la masse molaire 23 moléculaire. Cela correspond à la masse de 6. 02 × 10 molécules d’une même espèce chimique. 𝑀𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑒 = 𝑚𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑒 × 𝑁𝐴 4) Quelques exemples: a) Le nombre 𝑁 d'atomes de cuivre contenu dans 2,5 mol de cuivre est : 23 𝑁 = 2, 5 × 6, 02 × 10 = 1, 5 × 10 24 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑢𝑖𝑣𝑟𝑒. 22 b) La quantité de matière correspondant à 2, 00 × 10 22 𝑛= 2,00×10 23 6.02×10 −2 = 3, 32 × 10 atomes de cuivre est : 𝑚𝑜𝑙 c) Une cartouche de gaz pour réchaud contient une masse 𝑚 = 190 𝑔 de butane. La masse d’une molécule de butane est 𝑚𝑏𝑢𝑡𝑎𝑛𝑒 = 9. 67 × 10 Cette cartouche de gaz contient donc : −26 𝑘𝑔 .
