Fiche de révision : Quantité de matière et dosage

📋 Plan du Cours

1. Mole et quantité de matière
2. Calcul de la masse molaire
3. Quantité de matière des solides et liquides
4. Quantité de matière des gaz
5. Solutions et concentrations
6. Couleur et absorbance des solutions
7. Dosage par étalonnage

📖 1. Mole et quantité de matière

🔑 Notions clés & Définitions

• Mole : Échantillon de matière contenant 6,02·10^23 entités élémentaires.

📝 Points essentiels

• La constante d’Avogadro, notée N_A, vaut 6,02·10^23 mol^-1.

📖 2. Calcul de la masse molaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse molaire : Masse d’une mole d’entités élémentaires.

★ À maîtriser

• Pour déterminer la masse molaire d’une molécule, on additionne les masses molaires de tous les atomes qui la constituent.

Compléments

📌 La masse molaire d’un ion a la même valeur que celle de l’entité neutre correspondante.

💡 Astuce mémo

Atome seul, molécule additionnée, ion identique à l’entité neutre.

📖 3. Quantité de matière des solides et liquides

★ À maîtriser

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

📐 Formule — Pour un corps pur liquide, la quantité de matière vérifie $n = \frac{\rho V}{M}$, avec ρ en g·cm^3, V en mL et M en g·mol^-1.

Compléments

• Une pierre de sucre de 6 g contenant du saccharose C12H22O11 correspond à une quantité de matière de 1,75·10^-2 mol, en utilisant une masse molaire de 342 g·mol^-1.

• Une quantité de 9 mL d’éthanol de masse volumique 0,72 g·cm^3 correspond à 1,5·10^-1 mol avec une masse molaire de 46 g·mol^-1.

💡 Astuce mémo

Solide : masse ; liquide : volume et masse volumique.

📖 4. Quantité de matière des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Volume molaire : Volume occupé par une mole de gaz et s’exprime en L·mol^-1.

★ À maîtriser

• Sous pression atmosphérique et à 25 °C, le volume molaire vaut 24,8 L·mol^-1.

📐 Formule — Pour un corps pur gazeux, la quantité de matière vérifie $n = \frac{V}{V_m}$, avec V en L et V_m en L·mol^-1.

Compléments

• Dans 10 L d’air, le dioxygène représente 21 %, soit 2,1 L, ce qui correspond à 8,5·10^-2 mol à 25 °C et sous pression atmosphérique normale.

💡 Astuce mémo

Volume molaire connu → quantité de matière calculable par le volume du gaz.

📖 5. Solutions et concentrations

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution aqueuse : Une solution aqueuse est un mélange homogène liquide constitué d’au moins deux espèces chimiques, avec l’eau comme solvant et une ou plusieurs espèces dissoutes comme solutés.

★ À maîtriser

📐 Formule — La concentration massique vérifie $C_m = \frac{m}{V}$, avec C_m en g·L^-1, m en g et V en L.

📐 Formule — La concentration en quantité de matière vérifie $C = \frac{n}{V}$, avec C en mol·L^-1, n en mol et V en L.

Compléments

📐 Formule — La concentration en quantité de matière d’un soluté dans une solution de volume V vérifie $n = C \times V$ et $n = \frac{C_m \times V}{M}$.

💡 Astuce mémo

Concentration massique : masse par litre ; concentration molaire : quantité de matière par litre.

📖 6. Couleur et absorbance des solutions

🔑 Notions clés & Définitions

• Couleurs complémentaires : Deux couleurs sont complémentaires lorsque leur mélange produit un résultat sans dominante colorée.
• Absorbance : Grandeur quantifiant la capacité d’une solution colorée à absorber une couleur du spectre incident.

★ À maîtriser

📌 L’absorbance augmente lorsque la concentration de l’espèce qui absorbe la lumière augmente.

Compléments

• Les couleurs complémentaires sont diamétralement opposées sur le cercle chromatique.

💡 Astuce mémo

Espèce dissoute → absorption d’une couleur → observation de sa couleur complémentaire.

📖 7. Dosage par étalonnage

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour une longueur d’onde donnée, la loi de Beer-Lambert indique que l’absorbance d’une solution diluée est proportionnelle à sa concentration : $A(λ) = k(λ) \times c$.

• 🔄 Un dosage par étalonnage suit les étapes suivantes:
  1. Déterminer λ_max
  2. Mesurer les absorbances des solutions étalonnées à λ_max
  3. Tracer la droite d’étalonnage
  4. Mesurer l’absorbance de la solution à doser
  5. Lire la concentration cherchée sur la droite d’étalonnage

💡 Astuce mémo

λmax → absorbances étalons → droite d’étalonnage → concentration inconnue.

📊 Tableaux de synthèse

Relations de quantité de matière