Fiche de révision : Quantité de matière

📋 Plan du Cours

1. Mole et quantité de matière
2. Masses molaires atomiques et moléculaires
3. Quantité de matière par la masse
4. Quantité de matière en solution
5. Quantité de matière des gaz

📖 1. Mole et quantité de matière

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Paquet de $6{,}02 \times 10^{23}$ entités identiques.
• Quantité de matière : Nombre de moles contenues dans un échantillon, noté $n$ et exprimé en mole (mol).

📝 Points essentiels

• La constante d’Avogadro, notée $N_A$, vaut $6{,}02 \times 10^{23}$ entités par mole.

📖 2. Masses molaires atomiques et moléculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire atomique : Masse d’une mole d’atomes, notée $M$ et exprimée en $\mathrm{g\,mol^{-1}}$.

★ À maîtriser

📌 La masse molaire d’une molécule s’obtient en additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent.

Compléments

📌 La masse molaire d’un ion est égale à celle de l’atome ou de la molécule correspondante.

• Les masses molaires atomiques sont les suivantes :

  • H : 1,0 g·mol⁻¹
  • C : 12,0 g·mol⁻¹
  • O : 16,0 g·mol⁻¹
  • Mn : 54,9 g·mol⁻¹
  • K : 39,1 g·mol⁻¹
  • Au : 197,0 g·mol⁻¹

• La masse molaire du permanganate de potassium $\mathrm{KMnO_4}$ est $39{,}1 + 54{,}9 + 4 \times 16{,}0 = 158\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$.

📖 3. Quantité de matière par la masse

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité de matière d’un échantillon se calcule par $n = \frac{m}{M}$, où $m$ est sa masse et $M$ sa masse molaire.

Compléments

• La relation $n = \frac{m}{M}$ s’applique aux solides, aux gaz et aux liquides purs.

• Une masse de 0,25 g d’or correspond à une quantité de matière de $1{,}3 \times 10^{-3}\ \mathrm{mol}$.

📖 4. Quantité de matière en solution

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration en quantité de matière : Quantité de matière de soluté par volume de solution, notée $C$ ou $c$ et exprimée en $\mathrm{mol\,L^{-1}}$.
• Solution : Mélange homogène obtenu par dissolution d’un soluté dans un solvant.

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité de matière de soluté dans un volume de solution se calcule par $n = C \times V$.

Compléments

• La concentration en masse est le rapport de la masse de soluté au volume de solution.

• Dans 100 mL d’une solution de permanganate de potassium de concentration $0{,}50\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$, la quantité de matière de soluté est $5{,}00 \times 10^{-2}\ \mathrm{mol}$.

📖 5. Quantité de matière des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Volume molaire : Volume occupé par une mole de n’importe quel gaz à une température et une pression données.

★ À maîtriser

📐 Formule - La quantité de matière d’un gaz se calcule par $n = \frac{V}{V_m}$.

Compléments

• À 0 °C et à la pression atmosphérique, le volume molaire des gaz vaut 22,4 L·mol⁻¹.

• Un ballon de 3,0 L de dioxyde de carbone à 20 °C et à la pression atmosphérique contient 0,13 mol de gaz.