Une simple goutte d’eau contient un nombre gigantesque de molécules. Pour compter des entités aussi nombreuses, les chimistes les regroupent en « paquets » : la mole. La grandeur associée est la quantité de matière.
Objectifs
- Calculer la masse d’une entité à partir de sa formule et de la masse des atomes
- Déterminer le nombre d’entités dans un échantillon de masse donnée
- Définir la mole et utiliser la constante d’Avogadro
- Calculer une quantité de matière n = N / N_{A}
1. Masse d’une entité
La masse d’une molécule est la somme des masses des atomes qui la constituent (la masse des électrons échangés dans un ion est négligeable).
| Atome | Masse approchée |
|---|---|
| H | 1,67 × 10−27 kg |
| C | 1,99 × 10−26 kg |
| O | 2,66 × 10−26 kg |
Masse d’une molécule d’eau H2O
- m(H2O) = 2 × m(H) + m(O)
- m(H2O) = 2 × 1,67 × 10−27 + 2,66 × 10−26
- m(H2O) ≈ 2,99 × 10−26 kg
2. Nombre d’entités dans un échantillon
N = méchantillon / mentité
Molécules dans 18,0 g d’eau
- méchantillon = 18,0 g = 1,80 × 10−2 kg
- N = 1,80 × 10−2 / 2,99 × 10−26
- N ≈ 6,02 × 1023 molécules
3. La mole et la constante d’Avogadro
Mole : Unité de quantité de matière (symbole mol). Une mole contient exactement 6,022 140 76 × 1023 entités élémentaires.
NA = 6,022 140 76 × 1023 mol−1
n = N / NA
Quantité de matière d’eau dans 18,0 g
- N ≈ 6,02 × 1023 molécules (calcul précédent)
- n = 6,02 × 1023 / 6,02 × 1023
n ≈ 1,00 mol
4. Méthode complète
- Calculer la masse d’une entité à partir de sa formule.
- Convertir la masse de l’échantillon dans la même unité.
- Calculer le nombre d’entités N = méchantillon / mentité.
- Calculer la quantité de matière n = N / NA.
À retenir
- Masse d’une molécule = somme des masses de ses atomes.
- N = méchantillon / mentité (mêmes unités).
- Une mole = 6,022 140 76 × 1023 entités ; NA ≈ 6,02 × 1023 mol−1.
- n = N / NA, en mol.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.