Chapitre 1-La mole

Thème 1 : Constitution et
transformation de la matière
Chapitre 1 : La mole
1ère
Quantité de matière n (en mol)
C’est le nombre de paquets de 623 entités chimiques (atomes, ions, molécules).
On appelle ces paquets des moles.
Constante d’Avogadro NA
NA=6,02 mol-1
C’est le nombre d’atomes, ions ou molécules
dans une mole.
On peut le peser, il faut donc
connaitre la masse :
Pour un solide
On utilise de la verrerie, il faut donc le
volume qui dépend de la masse volumique :
La masse volumique ρ (en g.L-1)
C’est la masse d’un litre de liquide pur.
=
=×
Pour un liquide
La masse molaire M (en g.mol-1)
C’est la masse d’une mole d’entités chimiques.
Elle est donnée dans le tableau périodique des éléments pour chaque
atome.
Pour une molécule on additionne tous les M de chaque atome de la
molécule.
On utilise donc cette formule :
Pour un gaz
Le volume molaire Vm (en L.mol-1)
C’est la le volume d’une mole de gaz
(donné, il ne dépend que la température
et de la pression)

Rappel : Une solution est constituée d’une espèce majoritaire qui est le solvant et d’une espèce minoritaire qui est le soluté.
Préparation de solutions aqueuses
Concentration en masse (en g.L-1)
On la note cm ou t (comme titre massique).
C’est la masse de soluté par litre de solution.
Concentration en quantité de matière (en mol.L-1)
= concentration molaire
On la note C et elle représente la quantité de soluté dans un litre de
solution.
SATURATION
Tout soluté soluble dans un solvant peut être versé dans un
jusqu’à une masse maximale. Au-delà de cette limite maximale,
si l’on verse à nouveau du soluté, on dira que la solution est
saturée.
DISSOLUTION
Mettre en solution un soluté dans un solvant
Calcul : En général, il s’agira de déterminer une masse de soluté à prélever à partir d’une concentration en quantité de matière
1)   
2)  
Ainsi, on peut également écrire que m=  
LIEN ENTRE LES
CONCENTRATIONS
C = 
cm=×

DILUTION
Faire diminuer la concentration de soluté dans une solution par ajout de solvant (souvent c’est l’eau).
Solution
mère :
Solution de
départ avec la
plus grande
concentration
Solution fille :
Solution finale diluée
avec la plus petite
concentration
Vmère
Vfille
Calcul :
On peut déterminer la concentration en quantité de matière dans la
solution fille à l’aide du facteur de dilution.
Exemple : Si l’on veut diluer une solution 10 fois, alors la concentration
en quantité de matière sera divisée par 10 et le volume de solution sera
10 fois plus élevé.

v
UNE SOLUTION ABSORBE une partie de la LUMIERE
Une solution verte absorbe le bleu et transmet le rouge et le vert.
Une solution magenta absorbe le vert et transmet le rouge et le bleu.
Une solution cyan absorbe le rouge et transmet le bleu et le vert.
Spectre des solutions colorées
Lorsqu’on décompose la lumière issue d’une solution traversée par une lumière blanche, on observe qu’il manque des couleurs au
spectre de la lumière blanche
A l’aide d’un spectrophotomètre, on peut déterminer l’absorbance d’une solution, notée A, pour chaque radiation (=lumière
monochromatique d’une longueur d’onde donnée).
Pour chaque longueur d’onde donnée : plus l’absorbance d’une solution est élevée, plus la solution absorbe la radiation. En traçant
A=f(λ), on obtient le spectre d’absorbance d’une solution (plus précis et complet qu’un spectre avec des bandes d’absorption obtenu
avec un réseau).
Il s’agit d’un spectre de bande d’absorption : les bandes noires représentent les
radiations absorbées par la solution.
Pour déterminer la couleur d’une solution à partir de son spectre :
Etape 1 : On détermine la longueur d’onde d’absorption maximale sur le spectre d’absorption.
Etape 2 : Sur l’étoile chromatique, on regarde la couleur correspondante à la longueur d’onde
Etape 3 : La couleur de la solution est la couleur complémentaire à celle trouvée précédemment (celle à l’opposé sur l’étoile
chromatique)

Comment déterminer la concentration d’une espèce chimique par dosage par étalonnage spectrophotométrique ?
Au préalable, on réalise une gamme de solutions étalons, c’est-à-dire des solutions dont les concentrations sont
connues. Elles sont obtenues par dilution d’une solution mère contenant l’espèce chimique dont on cherche la
concentration.
On obtient une droite qui passe par l’origine, donc A est proportionnelle à C.
C’est la loi de BEER-LAMBERT.
Pour une longueur d’onde donnée et dans des conditions expérimentales fixées
(mêmes cuves, même espèce chimique), et pour des solutions DILUEES, on a :
A=k×C
(k est en L/mol , il correspond au coef directeur de la droite)
METHODE : Déterminer une concentration en exploitant la loi de Beer-Lambert
1) Tracer, si nécessaire, la courbe d’étalonnage en portant l’absorbance ou la conductivité en ordonnée et la concentration en
abscisse
2) Repérer, par lecture graphique, l’absorbance de la solution à doser
3) Déterminer la valeur de la concentration sur l’axe des abscisses