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CHAPITRE 5 LA MOLE: - L’UNITÉ DE MESURE DES CHIMISTES 5.1 – La mole et le nombre d’Avogadro 5.2 – La masse et la mole Introduction Les gens classent les choses de différentes manières, pour des raisons de commodité ou d’efficacité 5.1 – La mole et le nombre d’Avogadro Les chimistes ne comptent pas chaque atome pareil comme nous ne comptons pas chaque cristal de sucre dans une recette. Ils utilisent la mole (mol comme abréviation) comme unité de mesure. La mole est une unité de base du SI 1 mole (1 mol) = 6,022 x 1023 particules de substances 5.1 – La mole et le nombre d’Avogadro NB: 1 particule peut représenter atome ou molécule 1 particule = 1 atome de Zn(s) ou 1 particule = 1 molécule de NaCl(s) Donc 1 mole de Zn(s) = 6,022 x 1023 atomes de Zn(s) 1 mole de NaCl(s) = 6,022 x 1023 molécules de NaCl(s) La définition de la mole Définition : - Une mole se définit comme la quantité de substance qui renferme le même nombre d’entités élémentaires (atomes ou molécules) qui est exactement 12g de 12C Cette valeur représente le Nombre d’Avogadro et a le symbole, NA Ex. 1 mole de 12C = 6,022 x 1023 atomes de 12C 1 mole de NaCl = 6,022 x 1023 molécules de NaCl 1 mole de HF = 6,022 x 1023 molécules de HF La douzaine des chimistes Les chimistes se servent de la mole pour compter des atomes ou des molécules. Ex. 1 douzaines d’œufs = 12 œufs 2 douzaines d’œufs = 24 œufs 1 mole de Al = 6,022 x 1023 atomes de Al 2 moles de Al = 2 x 6,022 x 1023 atomes = 1,20 x 1024 atomes de Al La conversion des moles en nombres de particules On se sert généralement de la mole pour regrouper des atomes ou des molécules n N La conversion des moles en nombres de particules Donc, pour trouver le nombre de particules, N = n x NA N = nombre de particules n = nombres de moles NA = nombre d’Avogadro La conversion des moles en nombres de particules Ex. n = 0,0178 mol de Fe N=? NA = 6,022 x 1023 atomes/mol Trouve le nombre de particules, N. Solution N = n x NA = 0,0178 mol x 6,022 x 1023 atomes/mol = 1, 072 x 1022 atomes de Fe La transformation de nombres de particules en moles Il suffit de réorganiser l’équation, N = n x NA n=N NA n N La transformation de nombres de particules en moles N = 7,71 x 1024 molécules de Al2O3 n=? NA = 6,022 x 1023 molécules/mol Trouve le nombre de moles, n. Solution n =N NA = 7,71 x 1024 molécules 6,022 x 1023 molécules/mol = 12,81 mol de Al2O3 Ex. Exercice de pratique en classe p.226, #2 p.230, #11 à 14 p.231, #21 à 24 5.2 – La masse et la mole La mole concerne la masse atomique relative. La masse d’un atome de carbone 12 est 12 μ. Par définition, la masse d’une mole d’atome de carbone 12 (6,022 x 1023 atomes) est 12g Note : - Une mole d’un élément a une masse équivalente à la masse atomique moyenne de cet élément exprimé en u.m.a. Ex. 1 mol de Zn = 65,39g La masse molaire Définition : - La masse d’une mole d’une substance porte le nom masse molaire et s’exprime en g/mol. Son symbole est M. Ex. Au = 196,97 μ, donc 1 mol de Au = 196,97 g Déterminer la masse molaire d’un composé Rappel : 1 mol de BeO contient 1 mol de Be et 1 mol de O Pour connaître sa masse molaire, on additionne la masse de chaque élément du composés MBeO = MBe + MO MBeO = 9,01g/mol + 16,0 g/mol = 25,01 g/mol Les relations entre le nombre de moles, la masse et le nombre de particules Le calcul des particules à l’aide de la masse 1. La conversion des moles en masses Masse = # de moles x Masse molaire m=nxM Ex. – Une fiole contient 0,750 mol de bioxyde de carbone gazeux, CO2. Quelle est la masse de cet échantillon? Solution Masse = # de moles x Masse molaire Donnée n = 0,750 mol de bioxyde de carbone gazeux, CO2 Donc, m = n x M = 0,750 mol x 44,01 g/mol = 33,0 g 2. La conversion des masses en moles # de moles = masse/ masse molaire n = m/M Ex. – Combien y-a-t-il de moles d’acide acétique, CH3COOH, dans un échantillon de 23,6 g? Solution # de moles = masse/ masse molaire Donnée m = 23,6 g d’acide acétique, CH3COOH Donc, n = m/M = 23,6 g / 60,06 g/mol = 0,393 mol Exercice de pratique en classe p.235, #31 à 34 p.237, #41 à 44 p.239, #51 à 54 p.242, #61 à 62