Chapitres
En chimie, une mole est une unité de mesure utilisée pour quantifier une quantité de substance.
👉 Elle représente un nombre particulier d'entités, équivalent à environ 6,022 x 10^23, tels que :
Des atomes
Des molécules
Des ions
La mole est essentielle pour les calculs de masse, de réactivité et de proportions dans les réactions chimiques.
Les moles, une référence de matière chimique 🧪
Il est important de connaître certains basiques pour pouvoir entreprendre les bons calculs.
Définitions importantes
- Quantité de matière, noté n : une quantité de matière représente un nombre de « paquets » d'entités chimiques identiques. Elle est noté n et s'exprime en mol.
- La constante d'Avogadro, noté NA : la constante d'Avogadro est le nombre qui permet de relier une quantité de matière n d'un échantillon au nombre N d'entités identiques. Elle est exprimée sans unité et notée Na (Na = 6,022.1023)
- Mole : une mole est un paquet de 6,022.1023 entités chimiques identiques.
- Masse molaire, noté M : la masse molaire attribuée a un élément chimique est la masse d'une mole d'atomes de cet élément chimique. Elle s'exprime en gramme par mole(g.mol-1).
- Masse molaire d'une espèce chimique, noté M : masse d'une mole de cette espèce chimique. Elle se calcule à partir des masses molaires attribuées à chaque élément chimique présente dans sa formule ;
- Volume molaire, noté Vm : le volume molaire Vm d'une espèce chimique est le volume occupé par une mole de cette espèce chimique ;
- Concentration molaire, noté c : la concentration molaire d'une espèce chimique en solution est la quantité de matière de soluté présente par litre de solution.
La mole, référence en chimie
La mole est une unité faisant partie intégrante du Système International. Elle a commencé à être utilisée en 1971.
Le système international d'unités, abrégé en SI, est le système décimal des unités de mesures le plus utilisé au monde. L’ensemble des unités associées aux dimensions fondamentales constitue le système international d’unités. Il s’agit du système MksA (mètre, kilogramme, seconde, Ampère), mais le Kelvin, la mole et le candela font aussi partie de ce système. Ces unités sont appelées unités légales. Elles sont universelles et connues de par le monde entier.
La quantité de matière est noté : n.
Mole = mol = unité de quantité de matière (n).
🪐 La Mole est la réunion d'un nombre bien déterminé (6,02.1023) d’entités élémentaires. On appelle ce nombre le nombre d'Avogadro.
Constante d'Avogadro = 6,02.1023 (correspond au nombre d'atomes de carbone 12 contenu dans 12,0 g de carbone 12). On la note Na = nombre d'entités élémentaires contenues dans 1 mole.
Na=6,02.1023 mol-1
La quantité de matière (n) d'un échantillon est égale au rapport de nombre N de ces entités élémentaires par le nombre d'Avogadro Na
n = N/Na avec :
- n en mol ;
- N sans unité ;
- Na en mol-1.
La masse molaire
- M = masse d'atome de cet élément, elle est noté Mx et exprimé en g.mol-1. On les trouve dans le tableau des classifications périodiques des éléments
- Masse molaire moléculaire - Masse d'une molle de molécule
Ex : H2O = m(H2O)=2m(H)+m(O) masse Na Na*m(H2O)=2Na*m(H)+Na*m(O) M(H2O)=2*M(H)+M(O) Elle s'obtient en faisant les sommes des masses molaires atomiques et des atomes qui constitue la molécule.
👉🏼 La masse d'une mole d'atomes est appelée masse molaire atomique, noté M et d'unité g / mol. En chimie, on ne compte pas en nombre d'ions ou d'atomes mais en nombre de paquets, un paquet s'appelle une mole (mol). Une mole contient 6,02 x 1023 entités.
Le nombre de masse d’un atome correspond au nombre de nucléons qu’il contient. Il s’agit donc de la somme du nombre de protons et du nombre de protons qui constituent le noyau de l’atome. La masse molaire correspond aussi au nombre de nucléons dans le noyau.
📚 A = 59, signifie qu'il y a 56 nucléons dans le noyau (et 59 grammes dans une mole)
Dans le tableau périodique, la masse molaire est souvent différente de A à cause des isotopes. Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.
Méthodes de calcul des moles en chimie 🧮
Nous allons maintenant voir comment calculer masse et quantité de matière.
Quantité de matière
La quantité de matière n(x) a un échantillon d'une espèce chimique x de masse m(x) est donné par la relation suivante :
n(x) = m(x) / M(x)
Avec :
- n(x) : quantité de matière en mol
- m(x) : masse en g
- M(x) : masse molaire en g.mol-1
D'où :
- m(x) = n(x) * m(x)
- et M(x) = m(x) / n(x)
Volume molaire et quantité de matière
Le Volume V(x) d'un échantillon d’espèce chimique x et sa quantité de matière n(x) sont reliés par la relation :
n(x) = V(x) / V(m)
Avec :
- n(x) en mol
- V(x) en L
- Vm en L.mol-1
Masse volumique
µ=m/V
On utilise le mètre cube de symbole m3.
On utilise plutôt le litre en chimie ( L ). 1 m3 = 1000 L et 1 mL = 1 cm3
La masse volumique d'un échantillon est le rapport de la masse m de cet échantillon à son volume v :
- p est la masse volumique
- p = m / v ou m = p x v ou v = m / p
💧 La densité d'un liquide est égale au quotient de la masse d'un volume v par la masse d'un même volume d'eau
La densité s'exprime sans unité et d = masse d'un volume v de liquide/ masse d'un volume v d'eau.
Avec les gaz
Dans certaines conditions, d'autres formules s'appliquent. C'est notamment le cas pour les gaz :
Volume molaire d'un gaz
💨 Volume occupé par une mol de ce gaz dans des conditions de température et de pression données, Vm qui s'exprime en L.mol-1.
Loi d'Avogadro-Ampère
Dans les mêmes conditions de température et de pression, tous les gaz ont le même volume molaire.
Applications concrètes de calculs des moles
Afin de mettre en application les notions et formules que nous venons de voir, il est possible d'appliquer à certains domaines, comme celui des bijoux, et notamment des diamants.
💎 Le calcul de la mole pour les diamants est une méthode utilisée pour déterminer la quantité de diamants présents dans un échantillon donné. Pour effectuer ce calcul, il est nécessaire de connaître la masse molaire du diamant, qui correspond à la masse d'une mole de diamants.
La masse molaire du diamant peut être obtenue en additionnant les masses atomiques de tous les atomes présents dans la formule chimique du diamant. Le diamant est composé exclusivement de carbone (C), donc sa masse molaire est égale à la masse atomique du carbone (12,01 g/mol). Cela signifie que chaque mole de diamants a une masse de 12,01 grammes.
Pour calculer la quantité de diamants dans un échantillon, on utilise la relation suivante :
- Quantité de diamants (en moles) = Masse de l'échantillon (en grammes) / Masse molaire du diamant (en grammes/mole)
✅ Par exemple, si nous avons un échantillon de diamants pesant 2,5 grammes, nous pouvons calculer la quantité de diamants en divisant cette masse par la masse molaire du diamant :
- Quantité de diamants = 2,5 g / 12,01 g/mol = 0,208 moles
- Ainsi, l'échantillon contient environ 0,208 moles de diamants.
🧪 Le calcul de la mole pour les diamants est essentiel dans les domaines de la gemmologie et de l'industrie du diamant pour évaluer la quantité de matière précieuse présente dans les échantillons et pour estimer leur valeur commerciale. Il permet également de réaliser des comparaisons et des analyses quantitatives dans le cadre de la recherche scientifique et de l'identification des diamants.
Vous avez aimé cet article ? Notez-le !
Loading...
Si vous désirez une aide personnalisée, contactez dès maintenant l’un de nos professeurs !
Oui j’ai besoin d’aide je veux comprendre la chimie la physique
Bonjour, il nous ferait plaisir de vous aider, n’hésitez pas à contacter nos professeurs sur la plateforme superprof. 🙂
Détermine la quantités de matière n contenue dans une masse m=10g de carbone
Parfait leçon
J’ai un devoir de chimie où je dois donner le nombre de mole dans 12,04×10¹⁹ atomes de potassium et j’aimerai savoir comment procéder svp
Bonjour, nous ne faisons pas les devoirs des élèves cependant sachez que nos professeurs se feront un plaisir pour de l’aide aux devoirs 🙂
n = N/ NA
N représente quoi ??
Bjr nous avons un devoir de chimie où on nous demande de calculer le nombre des particules élémentaires N contenu dans un échantillon
Bonjour, nous ne faisons pas les devoirs pour les élèves cependant nos professeurs se feront un plaisir de vous aider, contactez-les ! Bonne journée ! 🙂
Bonjour !
N représente le nombre d’entités chimiques (ions, atomes ou molécules)
Bonne journée !