La quantité de matière PDF

Preview

Summary

voici un cours parlant de la quantité de matière....

Description

2NDE - Thème 1 : Constitution et transformation de la matière - Chap. 5 : La quantité de matière

Chapitre 5

La quantité de matière

I. La mole : Définition Comme les entités chimiques (atomes, molécules, ions...) sont très petites alors elles sont en très grand nombre dans la matière à notre échelle : le chimiste les regroupe donc par « paquets » de 6,02.1023 entités appelés « moles ». Le nombre de mole n est appelé quantité de matière et s’exprime en moles de symbole mol. II. La constante d’Avogadro 6,02.1023 est une constante notée NA appelée constante d’Avogadro (chimiste italien 1776-1856) : NA = 𝟔, 𝟎𝟐. 𝟏𝟎𝟐𝟑 𝒎𝒐𝒍−𝟏 III. Détermination d’une quantité de matière n à partir du nombre d’entités La quantité de matière n(B) d’une espèce chimique B (atomes, molécules, ions …) présente dans un échantillon se détermine par la relation : n(B) =

𝑵(𝑩) 𝑵𝑨

(nombre total d’entités B / nombre d’entités par « paquet »)

Exemple : Un échantillon de cuivre, contenant 2,4.1024 atomes de cuivre correspondent à une quantité de matière en atome de cuivre : n(Cu) =

𝑵(𝑪𝒖) 𝑵𝑨

𝟐,𝟒.𝟏𝟎𝟐𝟒

= 𝟔,𝟎𝟐.𝟏𝟎𝟐𝟑 = 4,0 mol d’atomes de cuivre (4 paquets de 6,02.1023

atomes de cuivre, notion beaucoup plus pratique…)

Exercice 7 p 91

IV. Détermination d’une quantité de matière n à partir des masses 1. Masse d’une entité chimique La masse d’une entité chimique (atome, ion, molécule) peut se déterminer à partir des masses des atomes qui la constituent. Exemple : La formule brute de l’aspirine est C9H8O4. Sachant que les masses des atomes qui la constituent sont m(C) = 1,99.10-23 g pour un atome de carbone C, m(H) = 1,66.10-24 g pour un atome d’hydrogène noté H et m(O) = 2,65.10-23 g pour un atome d’oxygène noté O, exprimer et calculer la masse d’une molécule d’aspirine puis la masse d’un ion carbonate CO32-. Pour la molécule d’aspirine : m(C9H8O4) = 9 x m(C) + 8 x m(H) + 4 x m(O) = (9 x 1,99.10-23) + (8 x 1,66.10-24) + (4 x 2,65.10-23) = 2,98.10-22 g 2Pour l’ion carbonate : m(CO3 ) = m(C) + 3 x m(O) = 1,99.10-23 + (3 x 2,65.10-23) = 9,94.10-23 g

Exercices 2 et 3 2. Quantité de matière n dans un échantillon de masse donnée Pour connaitre la quantité de matière n(B) d’une espèce chimique B (atomes, molécules, ions …) présente dans un échantillon de masse m(B) on détermine d’abord le nombre d’espèces contenues dans la masse m(B) par la relation : N(B) =

𝒎(𝑩) 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒆 𝒅𝒆 𝒍′ 𝒆𝒏𝒕𝒊𝒕é 𝑩

(masse de l’échantillon de l’espèces B / masse de l’entité B)

Exercices 4 et 5 p 91 𝑵(𝑩) puis on applique la relation du III. : n(B) = 𝑵 𝑨

2NDE - Thème 1 : Constitution et transformation de la matière - Chap. 5 : La quantité de matière

Exemple : Un comprimé aspirine 500 contient 500 mg soit 0,500 g d’aspirine, que l’on notera m(aspirine). Déterminer la quantité de matière d’aspirine contenue dans ce comprimé ? 𝒎(𝒂𝒔𝒑𝒊𝒓𝒊𝒏𝒆)

N(C9H8O4) = Soit

𝒎(𝑪𝟗 𝑯𝟖 𝑶𝟒 )

=

n(C9H8O4) =

𝟎,𝟓𝟎𝟎 𝟐,𝟗𝟖.𝟏𝟎−𝟐𝟐 𝑵(𝑪𝟗 𝑯𝟖 𝑶𝟒 ) 𝑵𝑨 )

= 𝟏, 𝟔𝟕. 𝟏𝟎𝟐𝟏 molécules d’aspirine =

𝟏,𝟔𝟕.𝟏𝟎𝟐𝟏 𝟔,𝟎𝟐.𝟏𝟎𝟐𝟑

= 𝟐, 𝟕𝟖. 𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝒐𝒍

Exercices 6 p 91 + 8 et 9 p 92

Pour résumer : A l’échelle microscopique Entité

A l’échelle macroscopique Echantillon

ClNa+

C11H22O12 Masse d’une entité mentité

Masse de l’échantillon méchantillon

NA = 6,02 .10 23 entités

1 mole

N entités

n moles

Bilan : Exercices 13 p 93 + 14 et 15 p 94

𝑵=

𝒎é𝒄𝒉𝒂𝒏𝒕𝒊𝒍𝒍𝒐𝒏 𝒎𝒆𝒏𝒕𝒊𝒕é

𝑵 = 𝑵𝑨 × 𝒏 A l’issue de ce chapitre : Notions et contenus à connaître

Capacités exigibles

- Compter les entités dans un échantillon de matière. - Nombre d’entités dans un échantillon. - Définition de la mole. - Quantité de matière dans un échantillon

- Déterminer la masse d’une entité à partir de sa formule brute et de la masse des atomes qui la composent. - Déterminer le nombre d’entités et la quantité de matière (en mol) d’une espèce dans une masse d’échantillon.

2NDE - Thème 1 : Constitution et transformation de la matière - Chap. 5 : La quantité de matière...