Quantité de matière

L’unité de la quantité de matière est la mole (symbole : mol)

La relation entre la quantité de matière n et le nombre d’entités n d’un échantillon est : N = NA.n
Ou encore : n = N/NA avec : N sans unité n en mol NA en mol-1

Avec NA = 6,02.1023 mol-1 (avec trois chiffres significatifs) ; C’est le nombre d’Avogadro.

Exemple : Un morceau de cuivre contient une quantité de matière n = 0,5 mol d’atome de cuivre. Le nombre d’atomes de cuivre qu’il contient est donc : N = NA.n = 6,02.10-23 x 0,5 soit N = 3.1023 atomes.

1) Quantité de matière d’un échantillon solide :

La quantité de matière n d’un échantillon de masse m d’une espèce chimique de masse molaire M s’exprime : n = m/M avec : n en mol m en g M en g.mol-1

Ou encore : m = n.M et M = m/n

Remarque : Cette relation est vraie pour les échantillons gazeux et liquide pur !

2) Quantité de matière d’un liquide pur :

La masse volumique d’une espèce chimique est égale au rapport de la masse m d’un échantillon de cette espèce par le volume V qu’il occupe : ρ = m/V avec : ρ en g.cm-3 ou encore : m = ρ.V m en g V en cm3

Les tables de données indiquent souvent la densité d d’un corps et non sa masse volumique. La densité d est le rapport entre la masse volumique ρ du corps considéré et la masse volumique ρ0 d’un corps de référence : d = ρ/ρ0 avec : d sans unité ou encore ρ = d. ρ0 ρ et ρ0 dans la même unité

Dans le cas des substances liquides ou solides, le corps de référence est généralement l’eau pure à 4°C : ρ0 = 1,000 g.cm-3.

Relation entre volume et quantité de matière :

Pour une espèce chimique de masse molaire M et de masse volumique ρ, la quantité de matière n d’un échantillon de volume V s’exprime : n = m/M = ρ.V / M avec : n en mol V en cm3, ρ en g.cm-3 M en g.mol-1

1. Calculer la quantité de matière n de molécules d’eau contenues dans un volume V = 100 cm3 d’eau :
3) Quantité de