Cours De Physique

Table des matières

I) quantité de matière

1) De l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique :

2) Définition de la mole

3) La constante ou nombre d'Avogadro NA

II) Masse molaire

1) Masse molaire atomique M

2) Masse molaire ionique M

3) Masse molaire moléculaire M

I) Quantité de matière  

1) De l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique :

 Pour pratiquer la chimie, les chimistes doivent dénombrer le nombre d'atomes, d'ions ou de molécules appelés « entités chimiques » (échelle microscopique) présentes dans les échantillons de matière qu'ils manipulent à l'échelle humaine (échelle macroscopique).

 Exemple : Le nombre d'atomes de fer contenu dans un échantillon de masse m = 3,5 g sachant que la masse d'un atome fer est égale à 9,3.10-23 g se calcul ainsi :

N = 3,5 / 9.3.10-23 = 3,8.1022 atomes.

Ces nombres sont si grands que les chimistes ont eu l'idée, pour faciliter le décompte, de regrouper les entités chimiques en « paquets » comme dans la vie courante (Ex : feuilles de papier regroupées en rames de 500 feuilles, œufs regroupés par 6 ou 12…). Ce paquet appelé mole comporte toujours le même nombre d'entités.

2) Définition de la mole Vidéo

Une mole d'entités élémentaires chimiques (atomes, ions, molécules) est la quantité de matière d'un système contenant 6,02.1023 entités. Elle est notée avec la lettre ‘n'.

La mole est l'unité de quantité de matière, son symbole est mol.

Exemple :

- dans 1 mole d'atomes de fer, il y a 1x6,02.1023 atomes de fer. On note cette quantité de matière :  n(Fe) = 1,00 mol

 - dans 2 moles d'ions cuivre Cu2+, il y a 2x6,02.1023 = 12,0.x1023 ions cuivre

n(Cu2+) = 2,00 mol

Pourquoi ce nombre 6,02x1023 ? Calculer la masse 'm' d'une mole de nucléons (masse d'un nucléon m = 1,67x10-27 kg).

Réponse Vidéo

m = 6,02x1023x1,67x10-27 = 1,00x10-3 kg = 1,00 g

Une mole de nucléons (6,02x1023 nucléons ) pèse environ 1 gramme.

3) La constante ou nombre d'Avogadro NA  Vidéo

Le nombre d'entités N constituant un échantillon est égal au produit de la quantité de matière n par le nombre d'Avogadro NA :

N = n.NA

Avec NA = 6,02.1023 mol-1   appelée constante ou nombre d'Avogadro.

Exemple: n(O2) = 0,5 mol, le nombre de molécules de dioxygène correspondant à cette quantité de matière est :

N(O2) = n(O2).NA

N(O2) = 0,5x6,02.1023 = 3x1023 molécules

II) Masse molaire

 1) Masse molaire atomique M Vidéo 

La masse molaire atomique d'un élément correspond à la masse d'une mole d'atomes de cet élément. On la note M et elle s'exprime en g.mol-1.

La masse molaire atomique d'un élément est égale au rapport de la masse ‘m (g) ' de cet élément sur la quantité de matière n(mol) que cela représente :

C'est une caractéristique d'un élément, elle apparaît dans la classification périodique.

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