Fiche de révision : Quantité de matière

📋 Plan du Cours

1. Mole et entités chimiques
2. Masse molaire des espèces
3. Quantité de matière d’un solide
4. Quantité de matière d’un gaz
5. Quantité de matière d’un liquide
6. Soluté et concentrations

📖 1. Mole et entités chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Quantité de matière correspondant à un ensemble de 6,02 × 10^23 entités.

★ À maîtriser

📐 Formule — La quantité de matière vérifie $n = \frac{N}{N_a}$, où N est le nombre d’entités et N_a le nombre d’Avogadro.

• Le nombre 6,02 × 10^23 est appelé nombre d’Avogadro et noté N_a.

📌 Une espèce chimique peut être constituée d’atomes, de molécules ou d’ions, qui sont ses entités chimiques.

Compléments

• Le chlorure de sodium est constitué d’ions Cl^- et Na^+, l’eau de molécules H2O, le saccharose de molécules C12H22O11, le charbon d’atomes C et l’hélium d’atomes He.

📖 2. Masse molaire des espèces

🔑 Notions clés & Définitions

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

★ À maîtriser

• La masse molaire d’une molécule est la somme des masses molaires des atomes qui la constituent.

Compléments

• La masse molaire d’un ion polyatomique se calcule comme celle d’une molécule, en additionnant les masses molaires de ses atomes.

• La masse molaire atomique peut être trouvée dans la classification périodique des éléments.

• La masse molaire de l’eau H2O est $M(H_2O)=2M(H)+M(O)=18{,}0\ \mathrm{g·mol^{-1}}$.

📖 3. Quantité de matière d’un solide

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour un solide, la quantité de matière vérifie $n=\frac{m}{M}$, avec m en grammes et M en g·mol⁻¹.

📐 Formule — La masse d’un solide vérifie $m=n\times M$.

Compléments

• Une masse de 5 g de cuivre, de masse molaire 63,5 g·mol⁻¹, correspond à environ 0,08 mol.

• Un comprimé de 1000 mg de vitamine C C6H8O6 contient environ 0,006 mol, car sa masse molaire vaut 176 g·mol⁻¹ et 1000 mg équivaut à 1 g.

💡 Astuce mémo

Solide : masse et masse molaire donnent n.

📖 4. Quantité de matière d’un gaz

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour un gaz, la quantité de matière vérifie $n=\frac{V}{V_m}$, où V_m est le volume molaire à la température considérée.

📐 Formule — Le volume d’un gaz vérifie $V=n\times V_m$.

• Le volume molaire vaut 22,4 L·mol⁻¹ à 0 °C, 23,6 L·mol⁻¹ à 15 °C, 24,4 L·mol⁻¹ à 20 °C et 24,8 L·mol⁻¹ à 25 °C.

Compléments

• À 25 °C, 0,33 mol d’hélium occupent un volume de 8,184 L.

💡 Astuce mémo

Température → volume molaire → quantité de matière.

📖 5. Quantité de matière d’un liquide

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour un liquide de masse volumique ρ, la quantité de matière vérifie $n=\frac{\rho\times V}{M}$.

Compléments

📐 Formule — Le volume d’un liquide vérifie $V=\frac{m}{\rho}=\frac{n\times M}{\rho}$.

• Pour 15 mL d’éthanol de masse volumique 0,79 g·mL⁻¹ et de masse molaire 46 g·mol⁻¹, la quantité de matière est environ 0,257 mol.

📖 6. Soluté et concentrations

🔑 Notions clés & Définitions

• Soluté : Espèce chimique dissoute dans un solvant.

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration en masse vérifie $C_m=\frac{m}{V}$ et s’exprime en g·L⁻¹.

📐 Formule — La concentration en quantité de matière vérifie $C=\frac{n}{V}$ et s’exprime en mol·L⁻¹.

📐 Formule — La quantité de matière d’un soluté vérifie $n=C\times V$.

📐 Formule — La concentration en masse et la concentration en quantité de matière sont liées par $C_m=C\times M$.

Compléments

• La dissolution de 6 g de saccharose dans 0,33 L donne une concentration en masse d’environ 18 g·L⁻¹ et une concentration molaire d’environ 0,05 mol·L⁻¹.

💡 Astuce mémo

Masse ou quantité de soluté → concentration dans le volume.

📊 Tableaux de synthèse

Relations de quantité de matière