Physique-Chimie
La quantité de matière et les solutions (La santé, Le sport) La quantité de matière et les solutions (La santé, Le sport)
Cours

2nde

CONTEXTE

A notre échelle (macroscopique), le moindre échantillon de matière contient un très grand nombre d'entités chimiques (atomes, molécules, ions, etc.) ; pour faciliter leur dénombrement, on les regroupe donc en "paquets" appelés moles. Pour déterminer le nombre de moles (la quantité de matière) d'une entité chimique dans un échantillon à partir de sa masse, il faut connaître sa masse molaire.
Les solutions sont caractérisées par leur concentration molaire ou massique, ces grandeurs sont donc nécessaires pour pouvoir les préparer, par dissolution ou dilution.

I

L'unité de la quantité de matière : la mole A

Définition
DÉFINITION

Mole

Une mole est un "paquet" de 6, 02 × 1023 entités (atomes, molécules, ions, etc.).
Un échantillon de 18,0 g d'eau est composé de 6, 02 × 1023 molécules d'eau, il constitue donc une mole d'eau.
DÉFINITION

Quantité de matière

La quantité de matière, notée n, est la grandeur utilisée pour spécifier un nombre d'entités microscopiques (atomes, molécules, ions, etc.). Son unité est la mole (mol).
La quantité de matière d'un corps composé de 6, 02 × 1023 entités est n = 1,00 mol.
DÉFINITION

Constante d'Avogadro

La constante d'Avogadro, notée NA, est le nombre d'entités par mole :
NA = 6, 02 × 1023 mol−1
REMARQUE

Historiquement, la mole a été définie comme la quantité de matière correspondant au nombre d'atomes de carbone
12 présents dans 12,0 g de carbone 12.

B

Les calculs de quantités de matière
1

A partir du nombre d'entités
FORMULE

Relation liant la quantité de matière au nombre d'entités

De par la définition de la mole, le nombre N d'entités présentes dans un échantillon et la quantité de matière n sont liés par la relation : n(mol) =

N
NA (mol − 1)

Un comprimé de vitamine C contient 1, 5 × 1021 molécules de vitamine C, soit une quantité de matière de 2, 5 × 10− 3 mol