Question 1 sur 7Choix multipleFacileSciences physiques
Qu'est-ce qu'une mole ?
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Tu découvres la mole, l'unité qui permet aux chimistes de compter des atomes et des molécules par paquets. Tu apprends à calculer une masse molaire et à passer de la masse d'un corps à sa quantité de matière avec n = m/M.
Au marché, on ne compte pas les arachides une par une : on les vend au gobelet. Au dépôt, on ne compte pas les bouteilles une par une : on compte les casiers. Les chimistes font pareil avec les atomes, qui sont beaucoup trop petits et trop nombreux pour être comptés un à un. Leur « paquet » s'appelle la mole (symbole mol) : une mole contient environ 6,02 × 10²³ entités (atomes, molécules ou ions). Ce nombre géant est le nombre d'Avogadro, noté Nₐ.
La masse molaire M d'un corps est la masse d'une mole de ce corps, en grammes par mole (g/mol). Pour un atome, elle est donnée dans le tableau périodique : H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Cl = 35,5, Ca = 40 g/mol. Pour une molécule, on additionne les masses molaires de tous ses atomes, en tenant compte des indices. Par exemple, M(H₂O) = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol.
La quantité de matière n (en moles) d'un échantillon de masse m (en grammes) se calcule par n = m/M. On en tire m = n × M. On peut aussi compter les entités : le nombre N d'entités est N = n × Nₐ, donc n = N/Nₐ.
Un exemple
Une maman achète un petit sachet de 117 g de sel de cuisine, le chlorure de sodium NaCl. Étape 1 : masse molaire, M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol. Étape 2 : quantité de matière, n = m/M = 117/58,5 = 2 mol. Étape 3 (pour aller plus loin) : nombre d'entités NaCl, N = 2 × 6,02 × 10²³ = 12,04 × 10²³, soit environ 1,2 × 10²⁴.
Astuce
Dessine un triangle avec m en haut, n et M en bas. Cache la grandeur que tu cherches : si tu caches n, il reste m sur M, donc n = m/M ; si tu caches m, il reste n à côté de M, donc m = n × M ; si tu caches M, il reste m sur n, donc M = m/n.
Attention
Dans CO₂, l'indice 2 concerne seulement l'oxygène : M(CO₂) = 12 + 2 × 16 = 44 g/mol, et non 2 × (12 + 16) = 56. Dans CaCO₃, l'indice 3 concerne seulement O : M = 40 + 12 + 3 × 16 = 100 g/mol. Vérifie aussi que la masse est bien en grammes avant d'appliquer n = m/M : 1 kg = 1 000 g.
À retenir
Une mole contient 6,02 × 10²³ entités. La masse molaire d'une molécule est la somme des masses molaires de ses atomes. n = m/M, m = n × M et N = n × Nₐ, avec m en grammes et M en g/mol.
Une question à la fois. Après chaque réponse, tu vois tout de suite si c'est juste, et surtout la méthode pour y arriver.
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