La mole et la composition d'un système

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La mole : un paquet de 6,02 × 10²³ entités élémentaires, le nombre d'Avogadro.

Le chimiste manipule des grammes et des millilitres, mais raisonne en entités — molécules, atomes, ions — par paquets de $6 \times 1 0^{23}$ : les moles. Ce chapitre installe les trois passerelles entre le monde pesable et le monde moléculaire : la masse molaire, le volume molaire des gaz et la concentration en quantité de matière — l'outillage de toute l'année.

1.1 Masse molaire

Définition 1.1Masse molaire

La masse molaire $M$ d'une espèce est la masse d'une mole de ses entités, en $g / mol$ . Elle relie la masse $m$ d'un échantillon à sa quantité de matière $n$ :

$n = \frac{m}{M} (n en mol, m en g, M en g / mol) .$

Masse d'une entité et masse molaire se relient par la constante d'Avogadro $N_{A} = 6, 02 \times 1 0^{23} mol^{- 1}$ :

$M = m_{entit e ˊ} \times N_{A} .$

Méthode : Calculer une masse molaire

La masse molaire d'une espèce s'obtient en additionnant les masses molaires atomiques (lues dans le tableau périodique) de tous les atomes de sa formule :

$M (C X_{6} H X_{12} O X_{6}) = 6 \times 12, 0 + 12 \times 1, 0 + 6 \times 16, 0 = 180, 0 g / mol .$

Pour un composé ionique, on somme de même sur la formule statistique : $M (CuSO X_{4}) = 63, 5 + 32, 1 + 4 \times 16, 0 = 159, 6 g / mol$ .

Exemple 1.2

Quelle quantité de matière dans un morceau de sucre de $6, 0$ g (saccharose $C X_{12} H X_{22} O X_{11}$ , $M = 342, 0 g / mol$ ) ?

$n = \frac{6 , 0}{342 , 0} \approx 1, 8 \times 1 0^{- 2} mol, soit n \times N_{A} \approx 1, 1 \times 1 0^{22} mol e ˊ cules$

— un nombre astronomique dans un simple morceau de sucre.

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