Chapitre 3 : Composition d'un système chimique⚓︎
I - Mole et quantité de matière⚓︎
▶️ Capsule : La mole (rappels 2nde)
A savoir
En chimie, les entités chimiques sont si petites qu'on les regroupe par paquets identiques pour les compter : chacun de ces paquet contient \(6,022.10^{23}\) entités chimique.
Ce nombre noté \(N_A\) est appelé nombre d’Avogadro : \(N_A = 6,022.10^{23}\) entités chimique.
Un regroupement de \(6,022.10^{23}\) entités chimiques est appelée une mole.
La quantité de matière correspond au nombre de « paquets » que l’on peut compter dans un échantillon. Elle se note \(n\), s’exprime en mol et se calcule gâce à la relation
II - La masse molaire et le volume molaire⚓︎
1. La masse molaire⚓︎
A savoir
La masse molaire M d’une espèce chimique, exprimée en g.mol-1 est la masse de 1 mole des entités chimiques qui la constituent.
| Pour un atome | Pour un Ion monoatomique | Pour une molécule |
|---|---|---|
| Masse molaire atomique | Masse molaire ionique | Masse molaire moléculaire |
| On la trouve dans la classification périodique | On prend la même que celle de l’atome correspondant | On additionne les masses molaire de tous les atomes |
 |
\(M(Mg^{2+})=M(Mg)\) | \(M(H_2O) = 2 \times M(H) + M(O)\) |
2. Volume molaire⚓︎
A savoir
Le volume molaire Vm d’un gaz, exprimé en \(L.mol^-1\), est le volume occupé par 1 mole de ce gaz.
Ce volume molaire dépend de la température et de la pression : pour une même température et une même pression tous les gaz occupent le même volume molaire.
III - Comment calculer une quantité de matière⚓︎
▶️ Capsule : masse et quantité de matière
▶️ Capsule : Volume molaire et quantité de matière
A savoir
la quantité de matière n (exprimée en mol) correspond au nombre de moles que l’on peut compter dans un échantillon. On peut la calculer de divers manières en fonction des données du problème. Elle permet de décrire la constitution et l'évolution d'un système chimique.
| A partir du nombre d'entités | Pour tous les états de la matière | Pour les gaz |
|---|---|---|
| \(n=\frac{N}{N_A}\) | \(n=\frac{m}{M}\) | \(n=\frac{V}{V_m}\) |
| \(\left\{\begin{array}{l}{n : quantité~de~matière~en~mol} \\ {N : nombre~d'entités} \\ {N_A : contante~d'Avogadro} \end{array}\right.\) | \(\left\{\begin{array}{l}{n : quantité~de~matière~en~mol} \\ {m : masse~en~g.} \\ {M : masse~molaire~en~g.mol^{-1}} \end{array}\right.\) | \(\left\{\begin{array}{l}{n : quantité~de~matière~en~mol} \\ {V : volume~en~L} \\ {V_m : volume~molaire~en~L.mol^{-1}} \end{array}\right.\) |
IV - Concentrations en solution⚓︎
▶️ Capsule : Concentrations massiques et molaires
A savoir
La concentration d’une espèce chimique permet de décrire la constitution d'un système chimique en solution.
| Concentration massique | Concentration molaire | Relation entre t et C |
|---|---|---|
| Masse de soluté dans 1L de solution | Nombre de mol de soluté dans un 1L de solution | |
| \(C_m=t=\frac{m}{V}\) | \(C=\frac{n}{V}\) | \(C=\frac{C_m}{M}=\frac{t}{M}\) |
| \(\left\{\begin{array}{l}{C_m~ou~t : concentration~massique~en~g.L^{-1}} \\ {m : masse~de~~soluté~en~g.} \\ {V : volume~de~la~solution~en~L} \end{array}\right.\) | \(\left\{\begin{array}{l}{C : concentration~molaire~en~mol.L^{-1}} \\ {n : nombre~de~mol~de~soluté~en~mol.} \\ {V : volume~de~la~solution~en~L} \end{array}\right.\) | \(\left\{\begin{array}{l}{C : concentration~molaire~en~mol.L^{-1}} \\ {C_m~ou~t : concentration~massique~en~g.L^{-1}} \\ {M : masse~molaire~en~g.mol^{-1}} \end{array}\right.\) |