determination de quantites de matiere

Lycée Paul Cézanne –2005 - Seconde - Chimie -TP n°8
DETERMINATION DE QUANTITES DE MATIERE
Objectifs:
• Introduction à la notion de quantité de matière.
• Déterminer la quantité de matière contenue dans un échantillon donné de corps pur.
I NOTION DE QUANTITE DE MATIERE
1) Nombre d'atomes et quantité
a) Calculer la masse d'un atome d'aluminium 27Al, connaissant la masse d'un nucléon: 1,67.10-27 kg .
b) Expérience: mesurer avec une balance la masse d'une lame d'aluminium. Calculer le nombre d'atomes d'aluminium contenus dans
l'échantillon pesé. Commenter le résultat trouvé.
c) Quelle relation existe-t-il entre la quantité n (en mol), le nombre d'Avogadro NA (en mol-1 ) et le nombre d'atomes N (sans unité)
dans n ? En déduire la quantité d'atome d'aluminium en mol.
2) Masse molaire
• La masse molaire atomique est la masse d'une mole d'atome. Symbole M. Unité: g.mol-1.
Exemple: M(O) = 16 g.mol-1, M(H) = 1,0 g.mol-1,....
• La masse molaire moléculaire est la somme des masses molaires atomiques. Exemple: M(H2O)=2.M(H)+M(O) = 18 g.mol-1 .
a) Copier les phrases ci-dessus.
b) Quelle relation existe-t-il entre la masse m (en g), la quantité n (en mol) et la masse molaire M(en g.mol-1 ) ?
II DETERMINATION DE QUANTITES
1) Cas des solides
• Vous disposer sur vos paillasses, d'un clou en fer, d'un morceau de sucre, d'un morceau de craie, de grenaille de zinc et de sel de
cuisine. Pour chaque échantillon, vous devez mesurer sa masse à la balance électronique, calculer la masse molaire du corps pur
considéré, puis en déduire la quantité en mole de l'échantillon et le nombre d'atomes ou de molécules.
• Copier le tableau suivant:
Echantillon
Clou en fer
Morceau de sucre
Morceau de craie
Grenaille de zinc
Sel de cuisine
Formule chimique
Fe
C12H22O11
CaCO3
Zn
NaCl
M(sucre) =
M(craie) =
M(Zn) =
M(sel) =
Masse molaire du M(Fe) =
corps pur (g.mol-1)
m(Fe) =
Masse de
l'échantillon (en g)
N(Fe) =
Nombre
d'entités
n(Fe) =
Quantité
en mol
Données:
M(Fe) = 55,8 g.mol-1
M(C) = 12 g.mol-1
M(H) = 1 g.mol-1
M(O) = 16 g.mol-1
-1
-1
-1
M(Ca) =40,1 g.mol
M(Zn) = 65,4 g.mol
M(Na) = 23 g.mol
M(Cl) = 35,5 g.mol-1 ;
23
-1
NA = 6,02.10 mol
1) Calculer les masses molaires, les masses, les quantités et des nombres d'entités (détailler les calculs à la suite du tableau).
2) Quel est l'intérêt pour le chimiste de travailler avec des quantités en mole ?
2) Cas des liquides
• Les liquides sont caractérisés par leur masse volumique notée ρ, telle que: ρ = m où m est la masse de l'échantillon (en g) et V son
V
volume en mL: ρ est donc exprimé en g.mL . On veut préparer, la même quantité n = 0,3 mol, d'eau et d'éthanol et comparer les
masses et volumes des échantillons.
• Copier et remplir le tableau suivant:
Masse de
Masse volumique
Espèce
Quantité n Masse molaire M
l'échantillon
(en mol)
(en g.mol-1 )
(ρ
ρ en g.mL-1)
(en g)
Eau (H2O)
0,3
1,00
Ethanol (C2H6O)
0,3
0,86
-1
• Répondre à la question: des quantités identiques de corps purs différents ont-ils même masse? Même volume ?
Lycée Paul Cézanne –2005 - Seconde - Chimie -TP n°8
DETERMINATION DE QUANTITES DE MATIERE
• Paillasse élève:
• clou en fer
• morceau de craie
• morceau de sucre
• grenaille de zinc
• sel de cuisine
• éprouvette 30 mL en verre
• pot en verre
• compte goutte
• eau distillée
• pipette jaugée 10,0 mL + propipette
• Paillasse prof
• éthanol
• glycérol
• 2 Balances électroniques