LA MOLE
I. LA MOLE : UNITE DE QUANTITE DE MATIERE :
1.1. 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…) comportant toujours le même nombre d’entités.
1.2. Définition :
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.
Pour déterminer le nombre N d’entités contenus dans une mole, les scientifiques ont choisi un atome de référence, l’atome de carbone 12 et une masse m de 12 g de carbone 12.
Sachant que mat = 2,0.10-23 g alors N = m/mat = 12/2,0.10-23 » 6,0.1023 Pourquoi ce nombre 6,02x1023 ? Calculer la masse d’une mole de nucléons (masse d’un nucléon m = 1,67x10-27 kg). Réponse
1.3. La constante d’Avogadro :
Exemple :
Dans 1 mole d’atomes de fer, il y a 1x6,02.1023 atomes de fer. (=6,02.1023)
Dans 2 moles d’atomes de fer, il y a 2x6,02.1023 atomes de fer.(=12,04.1023)
Dans 5 moles d’atomes de fer, il y a 5x6,02.1023 atomes de fer.(=3,01.1024)
Il y a proportionnalité entre la quantité de matière n et le nombre d’entités N constituant un échantillon : N = n.NA
Avec NA = 6,02.1023 mol-1 appelée