Masse d`un atome de sodium
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Doc 1: Si vos pieds sont fatigués au point où vous avez l'impression que tous les os de vos orteils vous font mal, voici le traitement qu'il vous faut: pendant une quinzaine de minutes, faites tremper vos pieds dans un litre d'eau tiède dans laquelle vous aurez dissous une masse m = 50 g de molécules de bicarbonate de soude (NaHCO3). Ce bain aura également pour effet d'attendrir les durillons et de réduire la démangeaison occasionnée par le pied d'athlète (mycose entraînant une perte de peau entre les orteils, accompagnée de démangeaisons). Doc 2: Doc 3: Escherichia coli, également appelé colibacille ou E.coli, est une bactérie intestinale des mammifères très commune chez l'être humain. Elle fut découverte en 1885 par Théodore Escherich, dans des selles de nourrissons. Certaines souches d’E.coli peuvent être pathogènes entraînant alors des gastroentérites, infections urinaires, méningites, ou septicémies. Dans les matières fécales humaines et animales, la concentration d'E.coli s'établit à environ 109 par gramme (Edberg et coll., 2000), ce qui représente environ 1 % de la biomasse totale du gros intestin (Leclerc et coll., 2001). 1) Calculer le nombre de gants commandés Ngants . 4 boîtes L8 + 4 boîtes M7 + 4 boîtes S 6,5 + 4 boîtes XL 8,5 + 4 boîtes XS 6 soit 20 boîtes. 1 boîte 50 gants Ngants = Nboîtes x 50 = 20 x 50 = 1000 gants 2) Calculer le nombre de colibacilles contenus dans 2,0 g de matière fécale Ncolibacille. Doc 3: Escherichia coli, également appelé colibacille ou E.coli, est une bactérie intestinale des mammifères très commune chez l'être humain. Elle fut découverte en 1885 par Théodore Escherich, dans des selles de nourrissons. Certaines souches d’E.coli peuvent être pathogènes entraînant alors des gastroentérites, infections urinaires, méningites, ou septicémies. Dans les matières fécales humaines et animales, la concentration d'E.coli s'établit à environ 109 par gramme (Edberg et coll., 2000), ce qui représente environ 1 % de la biomasse totale du gros intestin (Leclerc et coll., 2001). Masse de matière fécale (g) Nombre de bactéries 1 109 2 Ncolibacille Ncolibacille = 2 x 109 bactéries 3) Calculer le nombre de molécules de NaHCO3 contenues dans les 50 g dissous, Nmolécules. Données: Masse d'une molécule de bicarbonate de sodium: m' = 1,40.10-22 kg. Masse d'un atome de sodium: mNa = 3,82.10-23 g Masse d'un atome de carbone: mC = 2,00.10-23 g Masse d'un atome d'oxygène: mO = 2,66.10-23 g Masse d'un atome d'hydrogène: mH = 1,66.10-24 g Nombre de molécules 1,40.10-22 1 50 Nmolécules Nmolécules = 50/1,40.10-22 = 3,6.1023 molécules Masse (g) 1 grosse = 12 x 12 =144 1 myriade = 10000 = 104 1 mole = 6,02.1023 N grosses N myriades N moles Gants 1000/144 = 6,9 1000/104 = 0,10 1000/6,02.1023 = 1,7.10-21 Colibacilles 2.109/144 = 1,4.107 2.109/104 = 2.105 2.109/6,02.1023 = 3,3.10-15 Molécules 3,6.1023/144 = 2,5.1021 3,6.1023/104 = 3,6.1019 3,6.1023/6,02.1023 = 0,60 1) Quelle unité de dénombrement est bien adaptée: a) Pour les gants? b) Pour les colibacilles? c) Pour les molécules ? 2) Proposer une définition de la masse molaire d’un atome: Masse d’une mole d’atomes de l’élément considéré 3) Retrouver la masse molaire atomique de l’atome de sodium (23 g.mol-1). Masse d'un atome de sodium: mNa = 3,82.10-23 g Nombre d’atomes Masse (g) 1 3,82.10-23 6,02.1023 (1 mol) MNa MNa = 3,82.10-23 x 6,02.1023 = 23 g.mol-1 4) Calculer la masse molaire moléculaire du bicarbonate de sodium NaHCO3, M (NaHCO3). Masse d'une molécule de bicarbonate de sodium: m' = 1,76.10-22 kg. M(NaHCO3) = m’.NA = 1,40.10-22 x 6,02.1023 = 84 g.mol-1 5) En déduire la quantité de matière de bicarbonate de sodium (nombre de moles), notée n , présente dans m = 50 g de bicarbonate de sodium. n (nombre de moles; en mol) Masse (g) 1 84 n 50 n = 50/84 = 0,60 mol (voir question II-1) I) Définition Dans la vie courante, l'unité de quantité de matière est le kg. En chimie, l'unité de quantité de matière est la mole (symbole mol). Une mole d'une entité chimique (atome, ion, ou molécule) contient 6,02 1023 atomes, ions ou molécules. Pour se faire une idée de la grandeur de ce nombre, on peut considérer qu'une mole de grains de sable de 0,5 mm de diamètre recouvrirait la France d'une couche de sable d'une centaine de mètres d'épaisseur!!! La mole est l'une des 7 unités de base du système international (SI) (avec le mètre, le kilogramme, la seconde, l'ampère, le kelvin et la candela). Son symbole est "mol" (mol n'est pas un abrégé mais un symbole. On écrira n = 3,2 mol). II) Qu'est ce que le nombre ou constante d'Avogadro? Le nombre d'atomes contenus dans une mole de carbone est appelé nombre d'Avogadro et sera noté NA. NA=6,02.1023 mol-1 NA = 6,02 1023 permet la conversion du nombre d'entités (molécules, atomes ou ions) en nombre de moles et inversement. III) Pourquoi a-t-on introduit la notion de "mole"? Pour une question de facilité. Le nombre d'atomes ou de molécules ou d'ions de n'importe quoi étant un nombre extrêmement grand, il fallait introduire une nouvelle échelle pour manipuler des nombres plus petits. Les chimistes ont donc introduit la mole qui correspond à 6,023 1023 entités.
