Fiche de révision : Grandeurs fondamentales en chimie

📋 Plan du Cours

1. Quantité de matière et mole
2. Masses molaires et isotopes
3. Concentrations des solutions
4. Masse volumique et densité

📖 1. Quantité de matière et mole

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Quantité de matière d’un système contenant $N_A=6{,}022\times10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ entités élémentaires, telles que des atomes, ions ou molécules.

📝 Points essentiels

📐 Formule - La quantité de matière est reliée au nombre d’entités par $n=\frac{N}{N_A}$, où $n$ s’exprime en mol et $N$ est le nombre d’entités élémentaires.

📖 2. Masses molaires et isotopes

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire : Masse d’une mole de cette espèce et s’exprime en g·mol⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité de matière et la masse sont liées par $n=\frac{m}{M}$, avec m en g et M en g·mol⁻¹.

Compléments

📐 Formule - Pour un élément possédant plusieurs isotopes stables, sa masse molaire vérifie $M=\sum_i x_iM_i$ avec $\sum_i x_i=1$, où xᵢ est la proportion naturelle de l’isotope i et Mᵢ sa masse molaire isotopique.

• La masse molaire d’une molécule se calcule en additionnant les masses molaires de tous les atomes qui la constituent ; pour H₂O, M(H₂O)=2×1+16=18 g·mol⁻¹.

• Pour un atome, la masse molaire est approximativement égale à son nombre de masse A ; ainsi, pour l’oxygène ¹⁶O, M(O)=16 g·mol⁻¹.

📖 3. Concentrations des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration molaire : Quantité de matière dissoute par volume de solution et s’exprime en mol·L⁻¹.
• Concentration massique : Rapport entre la masse d’un composé dissous et le volume de solution ; elle s’exprime en g·L⁻¹, mg·L⁻¹ ou kg·L⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule - La concentration molaire vérifie $C=\frac{n}{V}$, où n est en mol et V est le volume de solution en L.

• La dilution prépare une solution moins concentrée que la solution initiale en conservant la quantité de matière du soluté, de sorte que $n_1=n_2$ et $C_1V_1=C_2V_2$.

Compléments

📐 Formule - La concentration molaire et la concentration massique sont reliées par $C=\frac{C_m}{M}$.

💡 Astuce mémo

Concentration molaire : compter les moles ; concentration massique : peser la masse.

📖 4. Masse volumique et densité

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Masse par unité de volume ; elle est caractéristique du composé et s’exprime notamment en g·mL⁻¹ ou en kg·L⁻¹.
• Densité : Rapport de sa masse volumique à celle de l’eau et est sans unité.

★ À maîtriser

📐 Formule - La masse volumique est donnée par $\rho(i)=\frac{m}{V}$, où m et V sont respectivement la masse et le volume du composé i.

📐 Formule - La densité du composé i vérifie $d(i)=\frac{\rho(i)}{\rho(\mathrm{eau})}$.

Compléments

• À 25 °C, la masse volumique de l’eau vaut approximativement 1 g·mL⁻¹, soit 1 kg·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

La masse volumique caractérise le composé ; la densité le compare à l’eau.