La mole 1

Chap 13 : La mole et la quantité de matière
Objectifs p 87
I- La mole
1- Définition
A notre échelle dite macroscopique, un échantillon de matière contient un nombre considérable d’entités
chimiques : les chimistes ont donc choisi de les regrouper par « paquets », appelés « moles ».
La grandeur utilisée en Chimie pour spécifier le nombre d'entités microscopiques (atomes, molécules, ions etc.)
est appelée quantité de matière,n.
Chaque paquet contient 6,02 x 1023 entités chimiques identiques.
Ce nombre correspond au nombre d’atomes de carbone dans 12 g de carbone12.
La mole permet ainsi de passer de l’échelle macroscopique à l’échelle microscopique.
Le nombre d’entités chimiques par mole est égal à la constante d’Avogadro : NA = 6,02x1023 mol-1
2- Calculer une quantité de matière
La relation de proportionnalité entre la quantité de matière,n , d'entités microscopiques d'un échantillon et
leur nombre,N est :
n(mol) = N (sans unité) / NA(mol-1)
II- Quantité de matière et masse
1- Masse molaire atomique
La masse molaire atomique, M, est la masse par mole d'atomes de l'espèce chimique considérée.
Elle s'exprime usuellement en g.mol-1.
Cette grandeur permet de passer de la quantité d'atomes à la masse de l'échantillon.
Les valeurs des masses molaires atomiques sont dans la classification périodique des éléments .
2- Masse molaire moléculaire
La masse molaire moléculaire, M, est la masse par mole de molécules de cette espèce.
Elle s'exprime usuellement en g.mol-1.
La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires de tous les atomes de la molécule.
Exemple : M(H2O) = 2x M(H) + M(O) = 2x 1,0 + 16,0 = 18,0 g.mol-1
3- Quantité de matière et masse
La quantité de matière, n, sa masse, m, et la masse molaire moléculaire de son espèce chimique sont reliées
par : n(mol) = m(g) / M(g.mol-1) ou m = n x M
III- Cas des liquides et des solutions
1- Cas des liquides purs
Soit ρ, la masse volumique : ρ = m /V donc : m = ρ x V donc :
n(mol) = ρ(g.L-1) x V(L) /M(g.mol-1)
2- Cas des solutions : concentration molaire
La concentration molaire d'un soluté est égale à la quantité de matière de soluté dissous par litre de solution :
C(mol.L-1) = n(mol) / V(L) Elle s'exprime en mol.L-1.
Remarque : Cm = m/V Or m = n x M et n = C xV Alors m = Cx V x M
Cm = C x V x M /V donc : Cm(g.L-1) = C(mol.L-1) x M(g.mol-1)
Cm : Concentration massique (g.L-1)
IV- Préparer des solutions par dissolution
Pour préparer un volume, V, de solution de concentration molaire C d'une espèce chimique de masse molaire M,
on prélève une masse m=CVM de cette espèce chimique.
Cette masse est alors dissoute dans le volume de solvant nécessaire pour obtenir un volume V de cette
solution.
On peut aussi préparer une solution par dilution d'un solvant (2 liquides)