Fiche de révision

PCT

La mole

Compter des milliards d’atomes devient simple quand on les range par paquets.

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Fiche de révision de PCT : « La mole », proposée par ndolomath.comndolomath

La mole

💡 Idée principale : les atomes sont si petits qu’on les compte par paquets. Ce paquet s’appelle la mole. Avec la masse molaire, tu passes facilement de la masse d’un corps à sa quantité de matière.

Étapes résumées

Une mole contient $6, 02 \times 10^{23}$ entités : c’est le nombre d’Avogadro.
La quantité de matière $n$ s’exprime en moles (mol).
La masse molaire $M$ est la masse d’une mole, en g/mol.
On relie les trois grandeurs par $n = \frac{m}{M}$ .

La mole, un paquet d’entités

1. Pourquoi une unité de paquet ?

Une goutte d’eau contient environ $1, 7 \times 10^{21}$ molécules. Personne ne peut compter un tel nombre. Les chimistes regroupent donc les atomes, molécules ou ions par paquets identiques.

Exemple : on compte les œufs par douzaines ; le chimiste compte les atomes par moles.

2. Le nombre d’Avogadro

N_{A} = 6, 02 \times 10^{23} {mol}^{- 1}

Une mole d’atomes de fer contient $6, 02 \times 10^{23}$ atomes de fer. Une mole de molécules d’eau contient autant de molécules d’eau.

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3. Une mole de molécules d’eau

Une molécule d’eau

H_{2} O

contient 2 atomes H et 1 atome O.

Une mole d’eau pèse 18 g : un peu plus d’une cuillère à soupe.

Dans cette cuillère, il y a

6, 02 \times 10^{23}

molécules.

La masse molaire

4. Masse molaire atomique

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes. On la lit dans le tableau de classification. Elle s’exprime en g/mol.

Exemple :

M (C) = 12 g/mol

,

M (O) = 16 g/mol

,

M (H) = 1 g/mol

.

Calculer une masse molaire moléculaire

1

Lire la formule

Repère les atomes et leur nombre :

{CO}_{2}

= 1 C et 2 O.

2

Multiplier

Multiplie chaque masse molaire par le nombre d’atomes :

12

et

2 \times 16

.

3

Additionner

M ({CO}_{2}) = 12 + 32 = 44 g/mol

.

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Quantité de matière

5. La relation à retenir

n = \frac{m}{M}

nquantité de matière en molmmasse en gMmasse molaire en g/mol

Exemple guidé

Énoncé

Combien de moles de dioxyde de carbone y a-t-il dans 88 g de

{CO}_{2}

?

Solution

Masse molaire :

M = 44 g/mol

.

n = \frac{88}{44} = 2 mol

.
Il y a donc 2 moles de

{CO}_{2}

.

Pour les gaz

Dans les mêmes conditions, une mole de n’importe quel gaz occupe le même volume : c’est le volume molaire $V_{m}$ .
À 0 °C, $V_{m} = 22, 4 L/mol$ . On calcule alors $n = \frac{V}{V_{m}}$ .

Aller plus loin avec la mole

6. Masse, quantité et nombre d’entités

Trois grandeurs décrivent un même échantillon : sa masse $m$ (balance), sa quantité de matière $n$ (moles) et son nombre d’entités $N$ . On passe de l’une à l’autre avec $n = \frac{m}{M}$ et $N = n \times N_{A}$ .

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Exercice type

Un morceau de sucre (saccharose, $M = 342 g/mol$ ) pèse 6,84 g. Combien de molécules contient-il ?

Solution :

n = \frac{6, 84}{342} = 0, 02 mol

.

N = 0, 02 \times 6, 02 \times 10^{23} \approx 1, 2 \times 10^{22}

molécules.

À toi de jouer

1. Calcule la masse molaire de l’eau

H_{2} O

.

2. Quelle quantité de matière y a-t-il dans 36 g d’eau ?

3. Combien de molécules contient 0,5 mol de dioxygène ?

Réponses : 18 g/mol · 2 mol · $3, 01 \times 10^{23}$ . Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

Ne confonds pas la masse $m$ (en g) et la masse molaire $M$ (en g/mol).
N’oublie pas de multiplier par l’indice : dans $H_{2} O$ , il y a 2 atomes H.
Le volume molaire ne s’applique qu’aux gaz, pas aux liquides ni aux solides.

Méthode

Écris la formule, calcule

M

avec le tableau, puis applique

n = \frac{m}{M}

en gardant les unités.

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1. Pourquoi une unité de paquet ?

3. Une mole de molécules d’eau

La masse molaire

4. Masse molaire atomique

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Multiplier

Additionner

Quantité de matière

5. La relation à retenir

Énoncé

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6. Masse, quantité et nombre d’entités

Exercice type

À toi de jouer

Erreurs fréquentes

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