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LycéeQuantité de matière et solutions10 minLeçon 9 sur 33

Mole et masse molaire

La constante d'Avogadro, la définition de la mole, le calcul de masses molaires. La relation n = m/M.

Tu ne peux pas compter les atomes un par un — il y en a beaucoup trop dans le moindre échantillon. Le chimiste a inventé une unité dédiée : la mole.

Définition de la mole

Une mole est la quantité de matière qui contient exactement 6,022 × 10²³ entités (atomes, molécules, ions, électrons). Ce nombre est la constante d'Avogadro, notée Nₐ.

Pourquoi cette valeur précise ? Parce qu'elle relie le monde microscopique (atomes individuels) au monde macroscopique (grammes mesurables). Elle est définie de telle sorte que :

1 mole d'atomes de carbone-12 pèse exactement 12 grammes.

La masse molaire

La masse molaire M d'une espèce, c'est la masse d'une mole de cette espèce. Elle s'exprime en g/mol.

Pour un atome, M est numériquement égale à la masse atomique relative donnée par le tableau périodique :

  • M(H) = 1,008 g/mol
  • M(C) = 12,01 g/mol
  • M(O) = 16,00 g/mol
  • M(Fe) = 55,85 g/mol

Pour une molécule, on additionne les masses molaires atomiques :

  • M(H₂O) = 2 × 1,008 + 16,00 = 18,02 g/mol
  • M(CO₂) = 12,01 + 2 × 16,00 = 44,01 g/mol
  • M(C₆H₁₂O₆) = 6 × 12,01 + 12 × 1,008 + 6 × 16,00 = 180,16 g/mol

La relation centrale

Trois grandeurs sont reliées par la formule :

n = m / M

avec : - n : quantité de matière (mol) - m : masse (g) - M : masse molaire (g/mol)

C'est l'une des formules que tu utiliseras le plus souvent au lycée.

Exemple

Combien de moles dans 9,0 g d'eau ?

n = m / M = 9,0 / 18,02 ≈ 0,50 mol.

Soit environ 3,0 × 10²³ molécules d'eau. Trois cent mille milliards de milliards. Pour 9 g.

Pourquoi cela compte

La mole est l'unité qui rend possible la stoechiométrie : prédire combien de moles de B on obtient à partir de tant de moles de A dans une réaction. Sans la mole, la chimie ne serait que qualitative. Avec la mole, elle devient une science prédictive.

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