Quantité de matière d'un échantillon

Chapitre 1 : Quantité de matière d'un échantillon        

        1- La mole (rappels)

Une mole correspond à un nombre d'entités chimiques toujours identiques, donné par la constante d'Avogadro :

N1 ≈ 6,02 x 1023 entités.

La quantité de matière n est le nombre de moles d'un échantillon, elle s'exprime en moles de symbole mol.

        2- La masse molaire

                a/ Masse molaire atomique

La masse molaire atomique M d'un élément est la masse d'une mole d'atomes de cet élément, exprimée en g.mol-1.

Ex/ Masse molaire de l'oxygène MO = 16 g.mol-1                                                                                                          Masse molaire de l'hydrogène MH = 1 g.mol-1                                                                                                        Masse molaire du carbone MC = 12 g.mol-1

Remarques :

- La masse molaire atomique d'un élément est donné dans la classification périodique.                      - La masse molaire d'un ion monoatomique est  égale à la masse molaire atomique de l'élément correspondant, la masse des électrons étant négligeable.

                b/ Masse molaire moléculaire

La masse molaire moléculaire d'un composé moléculaire ou ionique est la somme des masses molaires atomiques des éléments qui le constituent.

Ex/ Masse molaire de l'eau                                                                                                                                                    MH O= 2MH + MO = 18 g.mol-1

Masse molaire du chlorure de sodium                                                                                                                        MNaCl = MNa+ + MCl- = 58,5 g.mol-1

        3- Quantité de matière d'un échantillon

                a/ Relation entre quantité de matière et masse

La quantité de matière n d'un échantillon de masse m est égale au quotient de sa masse m par sa masse molaire M :

[pic 1]

Où n est la quantité de matière exprimée en molecs mol,                                                                              m est la masse de l'échantillon exprimée en gramme g,                                                                                                  M est a masse molaire de l'espèce chimique exprimée en gramme par mole g.mol-1.

Ex/ Calcul de la quantité de matière d'un échantillon de saccharose C12H22O11 de masse m = 6g.
MC12H22O11 = 12MC + 22MH + 11MO                                                                                                                                                                                                                                                   = 12 x 12 + 22 x 1 + 11 x 16                                                                                                                                                         = 342,0 g.mol-1

n = m =    6    ≈ 0,02 mol = 1,8 x 10-2 mol                                                                                                                                                → n = 1,8 x 10-2  mol

                b/ Quantité de matière d'un gaz

Le volume occupé par une mole d'un gaz ne dépend pas de la nature de ce gaz mais uniquement de la température et de la pression. Ainsi on appelle volume molaire VM le volume occupé par une mole d'un gaz, à température et pression données.

- A une température de 20°C et une pression de 1013 hPa, le volume molaire d'un gaz est de        VM = 24 L.mol-1.

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